JP2018066331A

JP2018066331A - Control device

Info

Publication number: JP2018066331A
Application number: JP2016205956A
Authority: JP
Inventors: 晴行漆畑; Haruyuki Urushibata
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-10-20
Filing date: 2016-10-20
Publication date: 2018-04-26

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device capable of calculating a VCT phase of higher accuracy even when a rotational frequency of an engine and a cam shaft phase to a crank shaft phase are changed after a cam angle signal is input.SOLUTION: An ECU 30 as a control device calculates a steady VCT phase as a VCT phase corresponding to a steady state when the steady state is determined, and executes a transient processing for adding a transient phase change amount of a cam shaft to a crank shaft to the steady VCT phase when a transient state is determined, to calculate a transient VCT phase corresponding to the transient state.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、エンジンの制御装置に関する。 The present invention relates to an engine control device.

エンジンにおけるクランク軸位相に対するカム軸位相を連続的に制御することにより、エンジンに空気を供給する吸気バルブや排ガスを排出する排気バルブの開閉タイミングを最適化する可変バルブタイミング装置が知られている。可変バルブタイミング装置は、エンジンの適正なトルクや出力が得られるように、エンジンの回転数やアクセル開度といった運転状態に応じてカム軸位相を連続的に制御する。そのため、現在のカム軸位相を検知し、目標カム軸位相との差をフィードバック制御する必要がある。 There is known a variable valve timing device that optimizes the opening / closing timing of an intake valve that supplies air to an engine and an exhaust valve that discharges exhaust gas by continuously controlling a camshaft phase with respect to a crankshaft phase in the engine. The variable valve timing device continuously controls the camshaft phase according to the operating state such as the engine speed and the accelerator opening so that an appropriate torque and output of the engine can be obtained. Therefore, it is necessary to detect the current cam shaft phase and feedback control the difference from the target cam shaft phase.

可変バルブタイミング装置では、クランク軸位相を検出するためのクランク角センサと、カム軸位相を検出するためのカム角センサとが設けられている。クランク角センサは、クランク軸に取り付けられているクランク軸タイミングロータの信号歯を検知する。クランク軸タイミングロータの信号歯は、例えば１０度毎に設けられているので、クランク角センサからは、所定クランク角である１０［ｄｅｇＣＡ］毎にクランク角信号が出力される。 In the variable valve timing device, a crank angle sensor for detecting the crankshaft phase and a cam angle sensor for detecting the camshaft phase are provided. The crank angle sensor detects signal teeth of a crankshaft timing rotor attached to the crankshaft. Since the signal teeth of the crankshaft timing rotor are provided, for example, every 10 degrees, the crank angle signal is output from the crank angle sensor every 10 [degCA] which is a predetermined crank angle.

カム角センサは、カム軸に取り付けられているカム軸タイミングロータの信号歯を検知する。カム角センサは、カム軸位相の検知と併せて気筒判別にも用いられるため、カム軸タイミングロータの信号歯の数は少なく、１から４つ設けられている場合がある。４ストローク／１サイクルのエンジンの場合、１サイクルの間に吸入、圧縮、燃焼、排気の４工程を実行するので、クランク軸は２回転、カム軸は１回転する。従って、カム軸タイミングロータの信号歯の数が１つの場合、カム角センサからは、所定カム角である７２０［ｄｅｇＣＡ］毎にカム角信号が出力される。 The cam angle sensor detects the signal teeth of the camshaft timing rotor attached to the camshaft. Since the cam angle sensor is used for cylinder discrimination in conjunction with detection of the cam shaft phase, the number of signal teeth of the cam shaft timing rotor is small, and there may be 1 to 4 signal teeth. In the case of a 4-stroke / 1-cycle engine, four steps of suction, compression, combustion, and exhaust are executed during one cycle, so the crankshaft rotates twice and the camshaft rotates once. Therefore, when the number of signal teeth of the camshaft timing rotor is one, a cam angle signal is output from the cam angle sensor every 720 [degCA] which is a predetermined cam angle.

カム軸の位相は例えば、位相演算タイミングとカム角信号とのクランク角度差であるＶＣＴ（ＶａｌｉａｂｌｅＣａｍＴｉｍｉｎｎｇ）位相で表すことが出来る。この場合ＶＣＴ位相を、例えばカム角信号の出力タイミングとクランク角信号の出力タイミングとの時間差に基づいて算出する方法が知られている。この算出方法について図１１を参照しながら説明する。図１１の（Ａ）はカム角信号を示しており、図１１の（Ｂ）はクランク角信号を示している。 The phase of the cam shaft can be expressed by, for example, a VCT (Variable Cam Timing) phase that is a crank angle difference between the phase calculation timing and the cam angle signal. In this case, a method of calculating the VCT phase based on, for example, a time difference between the cam angle signal output timing and the crank angle signal output timing is known. This calculation method will be described with reference to FIG. 11A shows the cam angle signal, and FIG. 11B shows the crank angle signal.

図１１に示されるように、位相演算タイミングとカム角信号入力タイミングとのクランク角度差をＶＣＴ位相［ｄｅｇＣＡ］とし、カム角信号入力タイミングから位相演算タイミングに相当するクランク角信号入力タイミングまでの時間をＴｖｃｔ［ｓ］とすると、ＶＣＴ位相［ｄｅｇＣＡ］は、次式（ｆ０１）によって表される。尚、Ｔ３０［ｓ］は、クランク角３０［ｄｅｇＣＡ］に相当する時間である。
ＶＣＴ位相［ｄｅｇＣＡ］＝Ｔｖｃｔ［ｓ］／Ｔ３０［ｓ］×３０［ｄｅｇＣＡ］．．．（ｆ０１） As shown in FIG. 11, the crank angle difference between the phase calculation timing and the cam angle signal input timing is defined as VCT phase [degCA], and the time from the cam angle signal input timing to the crank angle signal input timing corresponding to the phase calculation timing. Is Tvct [s], the VCT phase [degCA] is expressed by the following equation (f01). T30 [s] is a time corresponding to a crank angle of 30 [degCA].
VCT phase [degCA] = Tvct [s] / T30 [s] × 30 [degCA]. . . (F01)

エンジン回転数が変動しなければ、クランク角信号の入力間隔も変動しないため、上記算出方法でＶＣＴ位相を算出しても誤差は生じない。同様に、クランク軸位相に対するカム角位相も変動しなければ、カム角信号入力タイミングとクランク角信号入力タイミングとの関係も一定に保たれるため、上記算出方法でＶＣＴ位相を算出しても誤差は生じない。 If the engine speed does not fluctuate, the input interval of the crank angle signal does not fluctuate, so that no error occurs even if the VCT phase is calculated by the above calculation method. Similarly, if the cam angle phase relative to the crankshaft phase does not change, the relationship between the cam angle signal input timing and the crank angle signal input timing is also kept constant. Does not occur.

下記特許文献１に記載の可変バルブタイミング装置では、これと同様の手法でＶＣＴ位相を算出すると共に、可変バルブタイミング装置においてカム軸位相を変動させるモータの回転速度とカム軸の回転速度との差分に基づく補正を行っている。 In the variable valve timing apparatus described in Patent Document 1 below, the VCT phase is calculated by the same method as this, and the difference between the rotational speed of the motor and the rotational speed of the camshaft that causes the camshaft phase to vary in the variable valve timing apparatus. Correction based on

特開２００４−１６２７０６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-162706

エンジン回転数が変動した場合、従来のＶＣＴ位相算出方法では、ＶＣＴ位相が正確に算出できない。この点について図１２を参照しながら説明する。図１２の（Ａ）は、カム角信号を示している。図１２の（Ｂ）は、エンジン回転数が一定の場合のクランク角信号を示している。図１２の（Ｃ）は、エンジン回転数が上昇した場合のクランク角信号を示している。図１２の（Ｄ）は、エンジン回転数が低下した場合のクランク角信号を示している。 When the engine speed fluctuates, the conventional VCT phase calculation method cannot accurately calculate the VCT phase. This point will be described with reference to FIG. FIG. 12A shows the cam angle signal. FIG. 12B shows a crank angle signal when the engine speed is constant. FIG. 12C shows the crank angle signal when the engine speed increases. (D) in FIG. 12 shows a crank angle signal when the engine speed decreases.

図１２の（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、エンジン回転数が一定であれば、クランク角３０［ｄｅｇＣＡ］に相当する時間が一定であり、カム角信号入力タイミングから位相演算タイミングに相当するクランク角信号入力タイミングまでの時間Ｔｖｃｔ１［ｓ］も一定であるので、上記式（ｆ０１）によってＶＣＴ位相を正しく算出することができる。 As shown in FIGS. 12A and 12B, if the engine speed is constant, the time corresponding to the crank angle 30 [degCA] is constant, and the cam angle signal input timing is changed to the phase calculation timing. Since the time Tvct1 [s] until the corresponding crank angle signal input timing is also constant, the VCT phase can be correctly calculated by the above equation (f01).

図１２の（Ｃ）に示されるように、カム角信号入力タイミング以降にエンジン回転数が上昇すると、クランク角［３０ｄｅｇＣＡ］に相当する時間が短くなり、カム角信号入力タイミングから位相演算タイミングに相当するクランク角信号入力タイミングまでの時間Ｔｖｃｔ２［ｓ］が短くなる。この場合、ＶＣＴ位相は一定であるとしても、エンジン回転数が上昇していることから、上記式（ｆ０１）によって算出するＶＣＴ位相は小さくなってしまい、誤算出となる。 As shown in FIG. 12C, when the engine speed increases after the cam angle signal input timing, the time corresponding to the crank angle [30 deg CA] is shortened, and the cam angle signal input timing corresponds to the phase calculation timing. The time Tvct2 [s] until the crank angle signal input timing is shortened. In this case, even if the VCT phase is constant, since the engine speed has increased, the VCT phase calculated by the above formula (f01) becomes small, resulting in erroneous calculation.

図１２の（Ｄ）に示されるように、カム角信号入力タイミング以降にエンジン回転数が下降すると、クランク角［３０ｄｅｇＣＡ］に相当する時間が長くなり、カム角信号入力タイミングから位相演算タイミングに相当するクランク角信号入力タイミングまでの時間Ｔｖｃｔ３［ｓ］が長くなる。この場合、ＶＣＴ位相は一定であるとしても、エンジン回転数が下降していることから、上記式（ｆ０１）によって算出するＶＣＴ位相は大きくなってしまい、誤算出となる。 As shown in FIG. 12D, when the engine speed decreases after the cam angle signal input timing, the time corresponding to the crank angle [30 deg CA] becomes longer, corresponding to the phase calculation timing from the cam angle signal input timing. The time Tvct3 [s] until the crank angle signal input timing is increased. In this case, even if the VCT phase is constant, since the engine speed is decreasing, the VCT phase calculated by the above formula (f01) becomes large, resulting in erroneous calculation.

一方、エンジン回転数が一定でカム軸位相が変動する場合も、従来のＶＣＴ位相算出方法では、ＶＣＴ位相が正確に算出できない。この点について図１３を参照しながら説明する。図１３の（Ａ）は、クランク角信号を示している。図１３の（Ｂ）は、カム軸位相が一定の場合のカム角信号及びカム軸位相を示している。図１３の（Ｃ）は、カム軸位相が進角した場合のカム角信号を破線で示し、カム軸位相を実線で示している。図１３の（Ｄ）は、カム軸位相が遅角した場合のカム角信号を破線で示し、カム軸位相を実線で示している。 On the other hand, even when the engine speed is constant and the camshaft phase fluctuates, the conventional VCT phase calculation method cannot accurately calculate the VCT phase. This point will be described with reference to FIG. FIG. 13A shows the crank angle signal. FIG. 13B shows the cam angle signal and the cam shaft phase when the cam shaft phase is constant. In FIG. 13C, the cam angle signal when the cam shaft phase is advanced is indicated by a broken line, and the cam shaft phase is indicated by a solid line. In FIG. 13D, the cam angle signal when the cam shaft phase is retarded is indicated by a broken line, and the cam shaft phase is indicated by a solid line.

図１３の（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、カム角位相が一定であれば、カム角信号が入力されてからＶＣＴ位相が変化しないので、上記式（ｆ０１）によってＶＣＴ位相をＶＣＴ１［ｄｅｇＣＡ］として正しく算出することができる。 As shown in FIGS. 13A and 13B, if the cam angle phase is constant, the VCT phase does not change after the cam angle signal is input. Therefore, the VCT phase is expressed as VCT1 according to the above equation (f01). [DegCA] can be calculated correctly.

図１３の（Ｃ）に示されるように、カム角信号が入力されてからカム角位相が進角すると、ＶＣＴ位相は大きくなる方に誤算出される。カム角信号入力タイミングから位相演算タイミングに相当するクランク角信号入力タイミングまでの時間Ｔｖｃｔ１［ｓ］は変わらず、算出されるＶＣＴ位相はＶＣＴ１［ｄｅｇＣＡ］であるが、実際のＶＣＴ位相はそれよりも小さいＶＣＴ２［ｄｅｇＣＡ］となっているからである。 As shown in FIG. 13C, when the cam angle phase is advanced after the cam angle signal is input, the VCT phase is erroneously calculated to increase. The time Tvct1 [s] from the cam angle signal input timing to the crank angle signal input timing corresponding to the phase calculation timing does not change, and the calculated VCT phase is VCT1 [degCA], but the actual VCT phase is more than that. This is because it is a small VCT2 [degCA].

図１３の（Ｄ）に示されるように、カム角信号が入力されてからカム角位相が遅角すると、ＶＣＴ位相は小さくなる方に誤算出される。カム角信号入力タイミングから位相演算タイミングに相当するクランク角信号入力タイミングまでの時間Ｔｖｃｔ１［ｓ］は変わらず、算出されるＶＣＴ位相はＶＣＴ１［ｄｅｇＣＡ］であるが、実際のＶＣＴ位相はそれよりも大きいＶＣＴ３［ｄｅｇＣＡ］となっているからである。 As shown in FIG. 13D, when the cam angle phase is delayed after the cam angle signal is input, the VCT phase is erroneously calculated to be smaller. The time Tvct1 [s] from the cam angle signal input timing to the crank angle signal input timing corresponding to the phase calculation timing does not change, and the calculated VCT phase is VCT1 [degCA], but the actual VCT phase is more than that. This is because it is a large VCT3 [degCA].

上記したようにエンジンの回転数が変動したり、カム軸位相が変動したりといった状況下では、上記式（ｆ０１）によって算出するＶＣＴ位相に誤差が発生する。従来の技術では、可変バルブタイミング装置においてカム軸位相を変動させるモータの回転速度とカム軸の回転速度との差分に基づく補正を行っているが、誤差が発生しているＶＣＴ位相に対してその誤差を補正するものではないため、その誤差を解消することはできていない。 As described above, an error occurs in the VCT phase calculated by the above formula (f01) under the situation where the engine speed fluctuates or the camshaft phase fluctuates. In the conventional technology, correction is performed based on the difference between the rotational speed of the motor that changes the camshaft phase and the rotational speed of the camshaft in the variable valve timing device. Since the error is not corrected, the error cannot be eliminated.

本開示は、エンジンの制御装置であって、カム角信号が入力された後、エンジンの回転数やクランク軸位相に対するカム軸位相が変化した場合にも、より精度の高いＶＣＴ位相を算出することが可能な制御装置を提供することを目的とする。 The present disclosure is an engine control device that calculates a more accurate VCT phase even when a camshaft phase changes with respect to an engine speed or a crankshaft phase after a cam angle signal is input. It is an object of the present invention to provide a control device capable of performing the above.

本開示は、エンジン（１１）の制御装置であって、状態判断部（３０２）と、位相算出部（３０１）と、を備えている。状態判断部は、エンジン（１１）における回転数の変動、エンジンのクランク軸（１２）に対するカム軸（１６）の回転位相であるカム軸位相を変化させることでカム軸によって開閉駆動される吸気バルブ及び／又は排気バルブのバルブタイミングを変化させる可変バルブタイミング装置（１８）におけるカム軸位相の変動、の少なくともいずれかが発生している過渡状態か、エンジンにおける回転数の変動もカム軸位相の変動も発生していない定常状態であるか、を判断する。位相算出部は、所定カム角毎に入力されるカム角信号と、所定クランク角毎に入力されるクランク角信号と、カム軸位相を変化させるモータ（２６）の回転角度を示す回転角度信号と、に基づいて、位相演算タイミングとカム角信号入力タイミングとのクランク角度差であるＶＣＴ位相を算出する。状態判断部が定常状態であると判断すると、位相算出部は、定常処理を実行することで、定常状態に対応する定常ＶＣＴ位相を算出する。状態判断部が過渡状態であると判断すると、位相算出部は、定常ＶＣＴ位相に対し、クランク軸に対するカム軸の過渡位相変化量を加算する過渡処理を実行することで、過渡状態に対応する過渡ＶＣＴ位相を算出する。 The present disclosure is a control device for the engine (11), and includes a state determination unit (302) and a phase calculation unit (301). The state determination unit is an intake valve that is driven to open and close by the camshaft by changing the camshaft phase, which is the rotational phase of the camshaft (16) relative to the crankshaft (12) of the engine (11). And / or a change in camshaft phase in the variable valve timing device (18) that changes the valve timing of the exhaust valve, or a transient state in which at least one of the camshaft phase fluctuations occurs, or a fluctuation in the rotational speed of the engine is also a fluctuation in the camshaft phase. It is determined whether the steady state is not generated. The phase calculation unit includes a cam angle signal input every predetermined cam angle, a crank angle signal input every predetermined crank angle, and a rotation angle signal indicating a rotation angle of the motor (26) that changes the cam shaft phase. Based on, a VCT phase that is a crank angle difference between the phase calculation timing and the cam angle signal input timing is calculated. When the state determination unit determines that the state is in a steady state, the phase calculation unit calculates a steady VCT phase corresponding to the steady state by executing a steady process. When the state determination unit determines that the state is a transient state, the phase calculation unit performs a transient process for adding the transient phase change amount of the camshaft with respect to the crankshaft to the steady VCT phase, so that the transient corresponding to the transient state is obtained. Calculate the VCT phase.

本開示によれば、カム軸位相が変動する過渡状態の場合に、定常状態に対応する定常ＶＣＴ位相に対して、過渡位相変化量を加算する過渡処理を実行するので、過渡状態に対応する過渡ＶＣＴ位相を算出することができる。定常ＶＣＴ位相は、定常状態に対応させて算出しているので、エンジン回転数の変動やカム軸位相の変動に起因する誤差を極力小さくすることができる。このように精度の高い定常ＶＣＴ位相に対して、過渡状態におけるクランク軸に対するカム軸の過渡位相変化量を加算するので、より精度の高いＶＣＴ位相を算出することができる。 According to the present disclosure, in the case of a transient state in which the camshaft phase fluctuates, the transient process for adding the transient phase change amount to the steady VCT phase corresponding to the steady state is executed. The VCT phase can be calculated. Since the steady VCT phase is calculated in correspondence with the steady state, errors caused by fluctuations in engine speed and camshaft phase can be minimized. Since the amount of transient phase change of the camshaft with respect to the crankshaft in the transient state is added to the steady VCT phase with high accuracy in this way, the VCT phase with higher accuracy can be calculated.

本開示によれば、カム角信号が入力された後、エンジンの回転数やクランク軸位相に対するカム軸位相が変化した場合にも、より精度の高いＶＣＴ位相を算出することが可能な制御装置を提供することができる。 According to the present disclosure, there is provided a control device capable of calculating a VCT phase with higher accuracy even when a cam shaft phase is changed with respect to an engine speed or a crank shaft phase after a cam angle signal is input. Can be provided.

図１は、実施形態であるＥＣＵを用いたシステム全体の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an entire system using an ECU according to an embodiment. 図２は、図１に示される可変バルブタイミング装置の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the variable valve timing device shown in FIG. 図３は、図１に示されるＥＣＵの動作を説明するためのフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart for illustrating the operation of the ECU shown in FIG. 図４は、図１に示されるＥＣＵの動作を説明するためのフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart for illustrating the operation of the ECU shown in FIG. 図５は、図１に示されるＥＣＵの動作を説明するためのフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the ECU shown in FIG. 図６は、図１に示されるＥＣＵの動作を説明するためのフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart for illustrating the operation of the ECU shown in FIG. 図７は、図１に示されるＥＣＵの動作を説明するためのフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the ECU shown in FIG. 図８は、図１に示されるＥＣＵの動作を説明するためのフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the ECU shown in FIG. 図９は、図１に示されるＥＣＵの動作を説明するためのフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation of the ECU shown in FIG. 図１０は、図１に示されるＥＣＵの動作を説明するためのフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart for illustrating the operation of the ECU shown in FIG. 図１１は、ＶＣＴ位相算出方法を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining a VCT phase calculation method. 図１２は、従来のＶＣＴ位相算出方法において、エンジン回転数変動の影響を説明するための図である。FIG. 12 is a diagram for explaining the influence of engine speed fluctuation in the conventional VCT phase calculation method. 図１３は、従来のＶＣＴ位相算出方法において、カム軸位相の影響を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining the influence of the camshaft phase in the conventional VCT phase calculation method.

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate the understanding of the description, the same constituent elements in the drawings will be denoted by the same reference numerals as much as possible, and redundant description will be omitted.

図１に示されるように、エンジン１１は、クランク軸１２の回転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に伝達されている。スプロケット１４は、吸気側カム軸１６と一体的に回転するように構成されているので、クランク軸１２の回転動力は吸気側カム軸１６に伝達される。スプロケット１５は、排気側カム軸１７と一体的に回転するように構成されているので、クランク軸１２の回転動力は排気側カム軸１７に伝達される。 As shown in FIG. 1, in the engine 11, the rotational power of the crankshaft 12 is transmitted to the sprockets 14 and 15 by the timing chain 13. Since the sprocket 14 is configured to rotate integrally with the intake side camshaft 16, the rotational power of the crankshaft 12 is transmitted to the intake side camshaft 16. Since the sprocket 15 is configured to rotate integrally with the exhaust side camshaft 17, the rotational power of the crankshaft 12 is transmitted to the exhaust side camshaft 17.

吸気側カム軸１６側には、モータ駆動式の可変バルブタイミング装置１８が設けられている。この可変バルブタイミング装置１８によって、クランク軸１２に対する吸気側カム軸１６の回転位相であるカム軸位相を可変することができる。本実施形態は、カム軸位相を可変することで、吸気側カム軸１６によって開閉駆動される吸気バルブ（図示せず）のバルブタイミングが可変される。 A motor-driven variable valve timing device 18 is provided on the intake camshaft 16 side. With this variable valve timing device 18, the cam shaft phase that is the rotational phase of the intake side cam shaft 16 with respect to the crankshaft 12 can be varied. In the present embodiment, the valve timing of an intake valve (not shown) driven to open and close by the intake side camshaft 16 is varied by varying the camshaft phase.

本実施形態は、カム軸位相を連続的に可変することができるＶＣＴ（ＶａｒｉａｂｌｅＣａｍＴｉｍｉｎｇ）機構として構成されている。本実施形態は、カム軸位相を可変することで吸気バルブのバルブタイミングを可変する点で、ＶＶＴ（ＶａｒｉａｂｌｅＶａｌｖｅＴｉｍｉｎｇ）機構として構成されている。本実施形態では吸気バルブのバルブタイミングを可変にする例を用いているが、排気バルブのバルブタイミングも可変させるようにしてもよい。 The present embodiment is configured as a VCT (Variable Cam Timing) mechanism capable of continuously varying the camshaft phase. This embodiment is configured as a VVT (Variable Valve Timing) mechanism in that the valve timing of the intake valve is varied by varying the camshaft phase. In this embodiment, an example in which the valve timing of the intake valve is made variable is used, but the valve timing of the exhaust valve may also be made variable.

吸気側カム軸１６の外周側には、所定のカム角毎にカム角信号を出力するカム角センサ１９が取り付けられている。カム角センサ１９は、吸気側カム軸１６に取り付けられているカム軸タイミングロータ（不図示）の信号歯を検知する。カム角センサ１９は、カム軸位相の検知と併せて気筒判別にも用いられる場合もあり、カム軸タイミングロータの信号歯の数は１から４つ設けられている。カム軸タイミングロータの信号歯の数が１つの場合、カム角センサ１９からは、所定カム角である７２０ｄｅｇＣＡ毎にカム角信号が出力される。カム軸タイミングロータの信号歯の数が２つの場合、カム角センサ１９からは、所定カム角である３６０ｄｅｇＣＡ毎にカム角信号が出力される。カム角センサ１９から出力されるカム角信号は、ＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）３０に入力される。 A cam angle sensor 19 that outputs a cam angle signal for each predetermined cam angle is attached to the outer peripheral side of the intake side cam shaft 16. The cam angle sensor 19 detects signal teeth of a cam shaft timing rotor (not shown) attached to the intake side cam shaft 16. The cam angle sensor 19 may be used for cylinder discrimination along with detection of the cam shaft phase, and the number of signal teeth of the cam shaft timing rotor is provided from 1 to 4. When the number of signal teeth of the camshaft timing rotor is one, a cam angle signal is output from the cam angle sensor 19 every 720 deg CA which is a predetermined cam angle. When the number of signal teeth of the camshaft timing rotor is two, the cam angle signal is output from the cam angle sensor 19 every 360 deg CA which is a predetermined cam angle. A cam angle signal output from the cam angle sensor 19 is input to an ECU (Electronic Control Unit) 30.

クランク軸１２の外周側には、所定のクランク角毎にクランク角信号を出力するクランク角センサ２０が取り付けられている。クランク角センサ２０は、クランク軸１２に取り付けられているクランク軸タイミングロータ（不図示）の信号歯を検知する。クランク軸タイミングロータの信号歯は、例えば１０度毎に設けられているので、クランク角センサ２０からは、所定クランク角である１０ｄｅｇＣＡ毎にクランク角信号が出力される。クランク角センサ２０から出力されるクランク角信号はＥＣＵ３０に入力される。 A crank angle sensor 20 that outputs a crank angle signal for each predetermined crank angle is attached to the outer peripheral side of the crankshaft 12. The crank angle sensor 20 detects signal teeth of a crankshaft timing rotor (not shown) attached to the crankshaft 12. Since the signal teeth of the crankshaft timing rotor are provided, for example, every 10 degrees, the crank angle signal is output from the crank angle sensor 20 every 10 deg CA which is a predetermined crank angle. A crank angle signal output from the crank angle sensor 20 is input to the ECU 30.

続いて、図２を参照しながら、可変バルブタイミング装置１８について説明する。可変バルブタイミング装置１８は、位相可変機構２１を有している。位相可変機構２１は、アウタギヤ２２と、インナギヤ２３と、遊星ギヤ２４と、を備えている。 Next, the variable valve timing device 18 will be described with reference to FIG. The variable valve timing device 18 has a phase variable mechanism 21. The phase variable mechanism 21 includes an outer gear 22, an inner gear 23, and a planetary gear 24.

アウタギヤ２２は、吸気側カム軸１６と同心状に配置された内歯付きのギヤである。インナギヤ２３は、アウタギヤ２２の内周側に同心状に配置された外歯付きのギヤである。遊星ギヤ２４は、アウタギヤ２２とインナギヤ２３との間に配置されて両者に噛み合うギヤである。 The outer gear 22 is a gear with internal teeth arranged concentrically with the intake side camshaft 16. The inner gear 23 is a gear with external teeth arranged concentrically on the inner peripheral side of the outer gear 22. The planetary gear 24 is a gear that is disposed between the outer gear 22 and the inner gear 23 and meshes with both.

アウタギヤ２２は、クランク軸１２と同期して回転するスプロケット１４と一体的に回転するように設けられている。インナギヤ２３は、吸気側カム軸１６と一体的に回転するように設けられている。 The outer gear 22 is provided so as to rotate integrally with the sprocket 14 that rotates in synchronization with the crankshaft 12. The inner gear 23 is provided so as to rotate integrally with the intake side camshaft 16.

遊星ギヤ２４は、アウタギヤ２２とインナギヤ２３に噛み合った状態で、インナギヤ２３の回りを、円軌道を描くように旋回する。遊星ギヤ２４は、アウタギヤ２２の回転力をインナギヤ２３に伝達する役割を果たす。遊星ギヤ２４は、インナギヤ２３の回転速度に対する遊星ギヤ２４の旋回速度である公転速度を変化させることで、アウタギヤ２２に対するインナギヤ２３の回転位相を調整する。 The planetary gear 24 turns around the inner gear 23 in a circular orbit while being engaged with the outer gear 22 and the inner gear 23. The planetary gear 24 plays a role of transmitting the rotational force of the outer gear 22 to the inner gear 23. The planetary gear 24 adjusts the rotational phase of the inner gear 23 with respect to the outer gear 22 by changing the revolution speed, which is the turning speed of the planetary gear 24 with respect to the rotational speed of the inner gear 23.

エンジン１１には、遊星ギヤ２４の旋回速度を可変するためのモータ２６が設けられている。モータ２６の回転軸２７は、吸気側カム軸１６、アウタギヤ２２の回転軸及びインナギヤ２３の回転軸と同軸となるように配置されている。回転軸２７と遊星ギヤ２４の支持軸２５とが、回転軸２７の径方向に延びる連結部材２８を介して連結されている。 The engine 11 is provided with a motor 26 for changing the turning speed of the planetary gear 24. The rotation shaft 27 of the motor 26 is arranged so as to be coaxial with the intake side cam shaft 16, the rotation shaft of the outer gear 22, and the rotation shaft of the inner gear 23. The rotating shaft 27 and the support shaft 25 of the planetary gear 24 are connected via a connecting member 28 that extends in the radial direction of the rotating shaft 27.

モータ２６の回転に伴って、遊星ギヤ２４が支持軸２５を中心に自転しながらインナギヤ２３の外周の円軌道を公転する。モータ２６には、モータ２６の回転速度ＲＭを検出するモータ回転速度センサ２９が設けられている。モータ回転速度センサ２９から出力される回転速度信号はＥＣＵ３０に出力される。 As the motor 26 rotates, the planetary gear 24 revolves around a circular orbit on the outer periphery of the inner gear 23 while rotating around the support shaft 25. The motor 26 is provided with a motor rotation speed sensor 29 that detects the rotation speed RM of the motor 26. A rotation speed signal output from the motor rotation speed sensor 29 is output to the ECU 30.

可変バルブタイミング装置１８は、バルブタイミングを遅角も進角もさせない場合、モータ２６の回転速度ＲＭを吸気側カム軸１６の回転速度ＲＣに一致させるように、モータ２６を制御する。このようにモータ２６を制御すると、遊星ギヤ２４の公転速度が、インナギヤ２３及びアウタギヤ２２の回転速度に一致する。アウタギヤ２２とインナギヤ２３との回転位相の差が遅角も進角もされず維持されて、バルブタイミングが遅角も進角もされず維持されるようになっている。 When the valve timing is neither retarded nor advanced, the variable valve timing device 18 controls the motor 26 so that the rotational speed RM of the motor 26 matches the rotational speed RC of the intake camshaft 16. When the motor 26 is controlled in this way, the revolution speed of the planetary gear 24 matches the rotation speed of the inner gear 23 and the outer gear 22. The difference in rotational phase between the outer gear 22 and the inner gear 23 is maintained without being retarded or advanced, and the valve timing is maintained without being retarded or advanced.

可変バルブタイミング装置１８は、バルブタイミングを進角させる場合、回転速度ＲＭを回転速度ＲＣよりも速くなるように、モータ２６を制御する。このようにモータ２６を制御すると、遊星ギヤ２４の公転速度が、インナギヤ２３の回転速度よりも速くなる。アウタギヤ２２に対するインナギヤ２３の回転位相が進角され、バルブタイミングが進角される。 When the valve timing is advanced, the variable valve timing device 18 controls the motor 26 so that the rotational speed RM is faster than the rotational speed RC. When the motor 26 is controlled in this way, the revolution speed of the planetary gear 24 becomes faster than the rotation speed of the inner gear 23. The rotational phase of the inner gear 23 with respect to the outer gear 22 is advanced, and the valve timing is advanced.

可変バルブタイミング装置１８は、バルブタイミングを遅角させる場合、回転速度ＲＭを回転速度ＲＣよりも遅くなるように、モータ２６を制御する。このようにモータ２６を制御すると、遊星ギヤ２４の公転速度が、インナギヤ２３の回転速度よりも遅くなる。アウタギヤ２２に対するインナギヤ２３の回転位相が遅角され、バルブタイミングが遅角される。 When the valve timing is retarded, the variable valve timing device 18 controls the motor 26 so that the rotational speed RM is slower than the rotational speed RC. When the motor 26 is controlled in this way, the revolution speed of the planetary gear 24 becomes slower than the rotation speed of the inner gear 23. The rotational phase of the inner gear 23 with respect to the outer gear 22 is retarded, and the valve timing is retarded.

図１に示されるＥＣＵ３０は、マイクロコンピュータを主体として構成されている。ＥＣＵ３０は、ＲＯＭに記憶されたエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁（不図示）の燃料噴射量や点火プラグ（不図示）の点火時期を制御する。 The ECU 30 shown in FIG. 1 is mainly composed of a microcomputer. The ECU 30 executes the engine control program stored in the ROM, thereby controlling the fuel injection amount of the fuel injection valve (not shown) and the ignition timing of the spark plug (not shown) according to the engine operating state.

ＥＣＵ３０は、制御プログラムを実行することで、吸気バルブの実バルブタイミングを目標バルブタイミングに一致させるように可変バルブタイミング装置１８をフィードバック制御する。換言すれば、ＥＣＵ３０は、実カム軸位相を目標カム軸位相に一致させるように可変バルブタイミング装置１８をフィードバック制御する。このフィードバック制御を実行するため、位相演算タイミングとカム角信号入力タイミングとのクランク角度差であるＶＣＴ位相を算出する。 The ECU 30 executes a control program to feedback control the variable valve timing device 18 so that the actual valve timing of the intake valve matches the target valve timing. In other words, the ECU 30 feedback-controls the variable valve timing device 18 so that the actual cam shaft phase matches the target cam shaft phase. In order to execute this feedback control, a VCT phase that is a crank angle difference between the phase calculation timing and the cam angle signal input timing is calculated.

図３に示されるように、ＥＣＵ３０は機能的な構成要素として、位相算出部３０１と、状態判断部３０２と、異常判断部３０３と、を備えている。 As shown in FIG. 3, the ECU 30 includes a phase calculation unit 301, a state determination unit 302, and an abnormality determination unit 303 as functional components.

位相算出部３０１は、所定カム角毎に出力されるカム角信号と、所定クランク角毎に出力されるクランク角信号と、モータ２６の回転角度を示す回転角度信号と、に基づいて、実際の吸気側カム軸１６の状態に対応するＶＣＴ位相を算出する。位相算出部３０１は、モータ２６の回転角度を２倍した値と、クランク軸１２の回転角度との差分に基づいて、クランク軸１２に対する吸気側カム軸１６の角度変化量を算出する。 Based on the cam angle signal output for each predetermined cam angle, the crank angle signal output for each predetermined crank angle, and the rotation angle signal indicating the rotation angle of the motor 26, the phase calculation unit 301 A VCT phase corresponding to the state of the intake camshaft 16 is calculated. The phase calculation unit 301 calculates an angle change amount of the intake camshaft 16 with respect to the crankshaft 12 based on a difference between a value obtained by doubling the rotation angle of the motor 26 and the rotation angle of the crankshaft 12.

状態判断部３０２は、エンジン１１における回転数の変動、可変バルブタイミング装置１８におけるカム軸位相の変動のいずれも発生しない定常状態であるか、エンジン１１における回転数の変動、可変バルブタイミング装置１８におけるカム軸位相の変動のいずれか発生する過渡状態であるかを判断する。 The state determination unit 302 is in a steady state in which neither the fluctuation of the rotational speed in the engine 11 nor the fluctuation of the cam shaft phase in the variable valve timing device 18 occurs, the fluctuation of the rotational speed in the engine 11, or the variable valve timing device 18. It is determined whether any of the camshaft phase fluctuations is in a transient state.

状態判断部３０２が定常状態であると判断すると、位相算出部３０１は、カム角信号出力時の基準ＶＣＴ位相に、モータ２６の回転速度と吸気側カム軸１６の回転速度との差に基づいて算出されるＶＣＴ位相変化量を加算する定常処理を実行することで、定常状態に対応する定常ＶＣＴ位相を算出する。 When the state determination unit 302 determines that the state is a steady state, the phase calculation unit 301 uses the reference VCT phase when the cam angle signal is output based on the difference between the rotation speed of the motor 26 and the rotation speed of the intake side camshaft 16. The steady VCT phase corresponding to the steady state is calculated by executing a steady process of adding the calculated VCT phase change amount.

状態判断部３０２が過渡状態であると判断すると、位相算出部３０１は、定常ＶＣＴ位相に対し、クランク軸１２に対する吸気側カム軸１６の過渡位相変化量を加算する過渡処理を実行することで、過渡状態に対応する過渡ＶＣＴ位相を算出する。 When the state determination unit 302 determines that the state is a transient state, the phase calculation unit 301 performs a transient process of adding the transient phase change amount of the intake camshaft 16 with respect to the crankshaft 12 to the steady VCT phase. A transient VCT phase corresponding to the transient state is calculated.

異常判断部３０３は、異常発生を判断する。異常判断部３０３は、過渡処理の実行結果としての過渡ＶＣＴ位相と、定常処理の実行結果としての定常ＶＣＴ位相との乖離が、所定の乖離量よりも大きくなると過渡処理を禁止する。また、本実施例ではＥＣＵ３０をエンジン制御も行うＥＣＵとしたが、エンジン制御用とは別のＶＣＴ制御用ＥＣＵとしても良い。 The abnormality determination unit 303 determines whether an abnormality has occurred. The abnormality determination unit 303 prohibits the transient process when the difference between the transient VCT phase as the execution result of the transient process and the steady VCT phase as the execution result of the steady process is larger than a predetermined deviation amount. In this embodiment, the ECU 30 is an ECU that also controls the engine, but may be a VCT control ECU that is different from the engine control.

続いて、図４を参照しながら、ＥＣＵ３０の処理について説明する。ステップＳ１０１では、状態判断部３０２が過渡判定処理を実行する。過渡判定処理について、図５を参照しながら説明する。 Subsequently, the processing of the ECU 30 will be described with reference to FIG. In step S101, the state determination unit 302 executes a transient determination process. The transient determination process will be described with reference to FIG.

図５に示されるステップＳ２０１では、状態判断部３０２が、変化量Ａ≧変化量閾値Ａｔｈであるか否かを判断する。変化量Ａは、アクセル開度の変化量、エンジン１１に対する負荷の変化量、スロットル開度の変化量、エンジン１１の回転数の変化量、及び目標とするカム軸位相の変化量、の少なくとも１つの変化量である。 In step S201 shown in FIG. 5, the state determination unit 302 determines whether or not the change amount A ≧ the change amount threshold value Ath. The amount of change A is at least one of the amount of change in the accelerator opening, the amount of change in the load on the engine 11, the amount of change in the throttle opening, the amount of change in the rotational speed of the engine 11, and the amount of change in the target camshaft phase. The amount of change.

変化量Ａ≧変化量閾値Ａｔｈであれば（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、ステップＳ２０２の処理に進み、変化量Ａ≧変化量閾値Ａｔｈでなければ（ステップＳ２０１：ＮＯ）、ステップＳ２０３の処理に進む。 If change amount A ≧ change amount threshold value Ath (step S201: YES), the process proceeds to step S202. If change amount A ≧ change amount threshold value Ath is not satisfied (step S201: NO), the process proceeds to step S203.

ステップＳ２０２では、状態判断部３０２は、可変バルブタイミング装置１８が過渡状態であると判断する。ステップＳ２０３では、状態判断部３０２は、ＶＣＴ位相ＶＴが目標位相に収束したか否かを判断する。ＶＣＴ位相ＶＴが目標位相に収束していればステップＳ２０４の処理に進み、ＶＣＴ位相ＶＴが目標位相に収束していなければステップＳ２０２の処理に進む。 In step S202, the state determination unit 302 determines that the variable valve timing device 18 is in a transient state. In step S203, the state determination unit 302 determines whether or not the VCT phase VT has converged to the target phase. If the VCT phase VT has converged to the target phase, the process proceeds to step S204. If the VCT phase VT has not converged to the target phase, the process proceeds to step S202.

ステップＳ２０４では、状態判断部３０２は、可変バルブタイミング装置１８が定常状態であると判断する。ステップＳ２０２又はステップＳ２０４の処理が終了すると、過渡判定処理が終了し、図４のステップＳ１０２の処理に進む。 In step S204, the state determination unit 302 determines that the variable valve timing device 18 is in a steady state. When the process of step S202 or step S204 ends, the transient determination process ends, and the process proceeds to step S102 of FIG.

ステップＳ１０２では、状態判断部３０２が過渡制御要であるか否かを判断する。状態判断部３０２は、ステップＳ１０１の処理結果が「過渡状態と判定」であれば、過渡制御要であると判断する。状態判断部３０２は、ステップＳ１０１の処理結果が「定常状態と判定」であれば、過渡制御不要であると判断する。 In step S102, the state determination unit 302 determines whether or not transient control is necessary. If the processing result of step S101 is “determined as a transient state”, the state determination unit 302 determines that transient control is necessary. If the processing result of step S101 is “determined as steady state”, state determination unit 302 determines that transient control is not necessary.

過渡制御要であれば（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、ステップＳ１０３の処理に進む。過渡制御不要であれば（ステップＳ１０２：ＮＯ）、ステップＳ１０９の処理に進む。 If transient control is required (step S102: YES), the process proceeds to step S103. If transient control is not required (step S102: NO), the process proceeds to step S109.

ステップＳ１０９では、位相算出部３０１が、定常状態に対応する定常ＶＣＴ位相ＶＴｃｏｎｓｔ算出処理を実行する。定常状態に対応する定常ＶＣＴ位相ＶＴｃｏｎｓｔ算出処理について、図６を参照しながら説明する。 In step S109, the phase calculation unit 301 executes a steady VCT phase VTconst calculation process corresponding to the steady state. The steady VCT phase VTconst calculation process corresponding to the steady state will be described with reference to FIG.

図６に示されるステップＳ３０１では、位相算出部３０１が、エンジン１１が回転中であるか否かを判断する。エンジン１１が回転中であるか否かは、例えば、クランク角センサ２０から出力されるクランク角信号の出力周期から算出したエンジン回転速度が０か否かによって判断する。 In step S301 illustrated in FIG. 6, the phase calculation unit 301 determines whether or not the engine 11 is rotating. Whether or not the engine 11 is rotating is determined, for example, based on whether or not the engine speed calculated from the output period of the crank angle signal output from the crank angle sensor 20 is zero.

エンジン１１が回転中であれば（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、ステップＳ３０２の処理に進む。エンジン１１が回転中でなければ（ステップＳ３０１：ＮＯ）、ステップＳ３０８の処理に進む。 If the engine 11 is rotating (step S301: YES), the process proceeds to step S302. If the engine 11 is not rotating (step S301: NO), the process proceeds to step S308.

ステップＳ３０２では、位相算出部３０１が、カム角センサ１９から出力されるカム角信号が入力されたか否かを判断する。カム角信号が入力されていれば（ステップＳ３０２：ＹＥＳ）、ステップＳ３０３の処理に進む。カム角信号が入力されていなければ（ステップＳ３０２：ＮＯ）、ステップＳ３０７の処理に進む。 In step S302, the phase calculation unit 301 determines whether a cam angle signal output from the cam angle sensor 19 has been input. If a cam angle signal has been input (step S302: YES), the process proceeds to step S303. If no cam angle signal is input (step S302: NO), the process proceeds to step S307.

ステップＳ３０３では、位相算出部３０１が、カム角信号の入力時刻Ｔｃａｍ及びクランク角信号の入力時刻ＴｃｒｋをＥＣＵ３０のメモリ（不図示）に記憶する。ステップＳ３０３に続くステップＳ３０４では、位相算出部３０１が、クランク角信号の入力時刻に対するカム角信号の入力時刻の時刻差ＴＶＴ［ｓ］を次式（ｆ０２）により算出する。
ＴＶＴ［ｓ］＝Ｔｃｒｋ−Ｔｃａｍ＋Ｋ．．．（ｆ０２）
Ｋは、カム角センサ１９とクランク角センサ２０の応答遅れの差を補正するための補正量である。 In step S303, the phase calculation unit 301 stores the cam angle signal input time Tcam and the crank angle signal input time Tcrk in a memory (not shown) of the ECU 30. In step S304 following step S303, the phase calculation unit 301 calculates a time difference TVT [s] of the cam angle signal input time with respect to the crank angle signal input time by the following equation (f02).
TVT [s] = Tcrk-Tcam + K. . . (F02)
K is a correction amount for correcting a difference in response delay between the cam angle sensor 19 and the crank angle sensor 20.

ステップＳ３０４に続くステップＳ３０５では、位相算出部３０１が、クランク角信号に対するカム角信号の時刻差ＴＶＴ［ｓ］を用いて、次式（ｆ０３）によりクランク角信号に対するカム角信号の回転位相ＶＴＣを算出する。
ＶＴＣ［ｄｅｇＣＡ］＝ＴＶＴ［ｓ］／Ｔ３０［ｓ］×３０（ｄｅｇＣＡ）．．．（ｆ０３）
Ｔ３０［ｓ］は、クランク軸１２が３０［ｄｅｇＣＡ］回転するのに要した時間であり、クランク角センサ２０の出力信号に基づいて算出される。 In step S305 following step S304, the phase calculation unit 301 uses the time difference TVT [s] of the cam angle signal with respect to the crank angle signal to calculate the rotation phase VTC of the cam angle signal with respect to the crank angle signal by the following equation (f03). calculate.
VTC [degCA] = TVT [s] / T30 [s] × 30 (degCA). . . (F03)
T30 [s] is the time required for the crankshaft 12 to rotate 30 [degCA], and is calculated based on the output signal of the crank angle sensor 20.

ステップＳ３０５に続くステップＳ３０６では、位相算出部３０１が、カム角信号出力時の基準ＶＣＴ位相であるＶＴＣ［ｄｅｇＣＡ］が算出される毎、換言すればカム角信号が入力される毎に、ＶＣＴ位相変化量ΔＶＴＨ［ｄｅｇＣＡ］、ΔＶＴＳ［ｄｅｇＣＡ］を両方とも「０」にリセットする。 In step S306 following step S305, the VCT phase is calculated every time the phase calculation unit 301 calculates VTC [degCA], which is the reference VCT phase when the cam angle signal is output, in other words, every time the cam angle signal is input. The change amounts ΔVTH [degCA] and ΔVTS [degCA] are both reset to “0”.

ステップＳ３０２で、カム角信号が入力されていないと判断された場合には、ステップＳ３０７の処理に進む。ステップＳ３０７では、位相算出部３０１が、ＶＣＴ位相変化量ΔＶＴＨ［ｄｅｇＣＡ］の算出処理を実行する。図７を参照しながら、ＶＣＴ位相変化量ΔＶＴＨ［ｄｅｇＣＡ］の算出処理について説明する。 If it is determined in step S302 that no cam angle signal has been input, the process proceeds to step S307. In step S307, the phase calculation unit 301 executes a calculation process of the VCT phase change amount ΔVTH [degCA]. A calculation process of the VCT phase change amount ΔVTH [degCA] will be described with reference to FIG.

図７に示されるステップＳ４０１では、位相算出部３０１が、モータ２６の回転速度ＲＭ［ｒｐｍ］と吸気側カム軸１６の回転速度ＲＣ［ｒｐｍ］との回転速度差ＤＭＣ［ｒｐｍ］を次式（ｆ０５）により算出する。
ＤＭＣ［ｒｐｍ］＝ＲＭ［ｒｐｍ］−ＲＣ［ｒｐｍ］．．．（ｆ０５） In step S401 shown in FIG. 7, the phase calculation unit 301 calculates a rotational speed difference DMC [rpm] between the rotational speed RM [rpm] of the motor 26 and the rotational speed RC [rpm] of the intake camshaft 16 by the following formula ( f05).
DMC [rpm] = RM [rpm] -RC [rpm]. . . (F05)

吸気側カム軸１６の回転速度ＲＣ［ｒｐｍ］は、クランク角センサ２０から出力されるクランク角信号の出力周期に基づいて算出したクランク軸１２の回転速度［ｒｐｍ］×１／２の値を用いる。
ＲＣ［ｒｐｍ］＝クランク軸回転速度［ｒｐｍ］×１／２．．．（ｆ０６） The rotation speed RC [rpm] of the intake camshaft 16 uses a value of the rotation speed [rpm] × 1/2 of the crankshaft 12 calculated based on the output period of the crank angle signal output from the crank angle sensor 20. .
RC [rpm] = Crankshaft rotation speed [rpm] × 1/2. . . (F06)

ステップＳ４０１に続くステップＳ４０２では、位相算出部３０１が、回転速度差ＤＭＣ［ｒｐｍ］を１秒当りの回転差ＲＶＴ［ｒｅｖ／ｓ］に次式（ｆ０７）により換算する。
ＲＶＴ［ｒｅｖ／ｓ］＝ＤＭＣ［ｒｐｍ］／６０．．．（ｆ０７） In step S402 following step S401, the phase calculation unit 301 converts the rotational speed difference DMC [rpm] into a rotational difference RVT [rev / s] per second by the following equation (f07).
RVT [rev / s] = DMC [rpm] / 60. . . (F07)

ステップＳ４０２に続くステップＳ４０３では、位相算出部３０１が、ＶＣＴ位相変化量ΔＶＴＨ［ｄｅｇＣＡ］の演算周期Ｐ［ｓ］当りのＶＣＴ位相変化量ｄＶＴＨ［ｄｅｇＣＡ］を次式（ｆ０８）により算出する。
ｄＶＴＨ［ｄｅｇＣＡ］＝ＲＶＴ［ｒｅｖ／ｓ］／Ｇ×７２０［ｄｅｇＣＡ］×Ｐ［ｓ］．．．（ｆ０８）
Ｇは位相可変機構２１の減速比であり、吸気側カム軸１６に対するモータ２６の相対回転量とカム軸位相の変化量との比である。 In step S403 following step S402, the phase calculation unit 301 calculates the VCT phase change amount dVTH [degCA] per calculation cycle P [s] of the VCT phase change amount ΔVTH [degCA] by the following equation (f08).
dVTH [degCA] = RVT [rev / s] / G × 720 [degCA] × P [s]. . . (F08)
G is a reduction ratio of the phase variable mechanism 21 and is a ratio between a relative rotation amount of the motor 26 with respect to the intake camshaft 16 and a change amount of the camshaft phase.

ステップＳ４０３に続くステップＳ４０４では、演算周期Ｐ［ｓ］当りのＶＣＴ位相変化量ｄＶＴＨ［ｄｅｇＣＡ］を積算して、ＶＣＴ位相変化量ΔＶＴＨ［ｄｅｇＣＡ］を次式（ｆ０９）により算出する。
ΔＶＴＨ［ｄｅｇＣＡ］＝ΔＶＴＨ［ｄｅｇＣＡ］＋ｄＶＴＨ［ｄｅｇＣＡ］．．．（ｆ０９）
ステップＳ４０４の処理が終了すると、ＶＣＴ位相変化量ΔＶＴＨ［ｄｅｇＣＡ］の算出処理が終了し、図６のステップＳ３０９の処理に進む。 In step S404 following step S403, the VCT phase change amount dVTH [degCA] per calculation cycle P [s] is integrated to calculate the VCT phase change amount ΔVTH [degCA] by the following equation (f09).
ΔVTH [degCA] = ΔVTH [degCA] + dVTH [degCA]. . . (F09)
When the process of step S404 ends, the calculation process of the VCT phase change amount ΔVTH [degCA] ends, and the process proceeds to step S309 of FIG.

図６に戻って説明を続ける。ステップＳ３０１で、エンジン１１が回転中でないと判断された場合に、ステップＳ３０８の処理に進む。ステップＳ３０８では、位相算出部３０１が、ＶＣＴ位相変化量ΔＶＴＳ［ｄｅｇＣＡ］の算出処理を実行する。図８を参照しながら、ＶＣＴ位相変化量ΔＶＴＳ［ｄｅｇＣＡ］の算出処理について説明する。 Returning to FIG. 6, the description will be continued. If it is determined in step S301 that the engine 11 is not rotating, the process proceeds to step S308. In step S308, the phase calculation unit 301 executes a calculation process of the VCT phase change amount ΔVTS [degCA]. The calculation process of the VCT phase change amount ΔVTS [degCA] will be described with reference to FIG.

図８に示されるステップＳ５０１では、位相算出部３０１が、モータ２６の回転速度ＲＭ［ｒｐｍ］のみを用いて、１秒当りの回転差ＲＶＴ［ｒｅｖ／ｓ］に次式（ｆ１０）により換算する。
ＲＶＴ［ｒｅｖ／ｓ］＝ＲＭ［ｒｐｍ］／６０．．．（ｆ１０） In step S501 shown in FIG. 8, the phase calculation unit 301 uses only the rotation speed RM [rpm] of the motor 26 to convert the rotation difference RVT [rev / s] per second by the following equation (f10). .
RVT [rev / s] = RM [rpm] / 60. . . (F10)

ステップＳ５０１に続くステップＳ５０２では、位相算出部３０１が、ＶＣＴ位相変化量ΔＶＴＳ［ｄｅｇＣＡ］の演算周期Ｐ［ｓ］当りのＶＣＴ位相変化量ｄＶＴＳ［ｄｅｇＣＡ］を次式（ｆ１１）により算出する。
ｄＶＴＳ［ｄｅｇＣＡ］＝ＲＶＴ［ｒｅｖ／ｓ］／Ｇ×７２０［ｄｅｇＣＡ］×Ｐ［ｓ］．．．（ｆ１１）
Ｇは位相可変機構２１の減速比である。 In step S502 following step S501, the phase calculation unit 301 calculates the VCT phase change amount dVTS [degCA] per calculation cycle P [s] of the VCT phase change amount ΔVTS [degCA] by the following equation (f11).
dVTS [degCA] = RVT [rev / s] / G × 720 [degCA] × P [s]. . . (F11)
G is a reduction ratio of the phase variable mechanism 21.

ステップＳ５０２に続くステップＳ５０３では、演算周期Ｐ［ｓ］当りのＶＣＴ位相変化量ｄＶＴＳ［ｄｅｇＣＡ］を積算して、エンジン停止前の最後のカム角信号出力から現在までのＶＣＴ位相変化量ΔＶＴＳ［ｄｅｇＣＡ］を次式（ｆ１２）により算出する。
ΔＶＴＳ［ｄｅｇＣＡ］＝ΔＶＴＳ［ｄｅｇＣＡ］＋ｄＶＴＳ［ｄｅｇＣＡ］．．．（ｆ１２）
ステップＳ５０３の処理が終了すると、ＶＣＴ位相変化量ΔＶＴＳ［ｄｅｇＣＡ］の算出処理が終了し、図６のステップＳ３０９の処理に進む。 In step S503 following step S502, the VCT phase change amount dVTS [degCA] per calculation cycle P [s] is integrated, and the VCT phase change amount ΔVTS [degCA from the last cam angle signal output before the engine stop to the present time. ] Is calculated by the following equation (f12).
ΔVTS [degCA] = ΔVTS [degCA] + dVTS [degCA]. . . (F12)
When the process of step S503 ends, the calculation process of the VCT phase change amount ΔVTS [degCA] ends, and the process proceeds to step S309 of FIG.

ステップＳ３０６、ステップＳ３０７、ステップＳ３０８に続くステップＳ３０９では、最終的な定常ＶＣＴ位相ＶＴｃｏｎｓｔ［ｄｅｇＣＡ］を次式（ｆ１３）により算出する。算出された定常ＶＣＴ位相ＶＴｃｏｎｓｔ［ｄｅｇＣＡ］は、メモリに格納される。
ＶＴｃｏｎｓｔ［ｄｅｇＣＡ］＝ＶＴＣ［ｄｅｇＣＡ］＋ΔＶＴＨ［ｄｅｇＣＡ］＋ΔＶＴＳ［ｄｅｇＣＡ］．．．（ｆ１３） In step S309 following step S306, step S307, and step S308, the final steady VCT phase VTconst [degCA] is calculated by the following equation (f13). The calculated steady VCT phase VTconst [degCA] is stored in the memory.
VTconst [degCA] = VTC [degCA] + ΔVTH [degCA] + ΔVTS [degCA]. . . (F13)

カム角信号の入力時には、上記ステップＳ３０６のリセット処理により、ΔＶＴＨ＝０、ΔＶＴＳ＝０となるため、ＶＴｃｏｎｓｔ＝ＶＴＣとなる。カム角信号が入力されない場合は、ΔＶＴＳ＝０であるため、ＶＴｃｏｎｓｔ＝ＶＴＣ＋ΔＶＴＨとなる。エンジン停止中は、ΔＶＴＨ＝０であるため、ＶＴｃｏｎｓｔ＝ＶＴＣ＋ΔＶＴＳとなる。 When the cam angle signal is input, ΔVTH = 0 and ΔVTS = 0 by the reset process in step S306, so that VTconst = VTC. When no cam angle signal is input, ΔVTS = 0, so VTconst = VTC + ΔVTH. Since ΔVTH = 0 while the engine is stopped, VTconst = VTC + ΔVTS.

エンジン回転中にカム角信号が入力される毎に、カム角信号とクランク角信号とに基づいてカム角信号出力時の基準ＶＣＴ位相ＶＴＣを算出する。カム角信号の入力時には、ステップＳ３０６のリセット処理により、ＶＣＴ位相変化量ΔＶＴＨ、ΔＶＴＳが０にリセットされるため、カム角信号出力時の基準ＶＣＴ位相ＶＴＣがそのまま定常ＶＣＴ位相ＶＴｃｏｎｓｔとなる。 Each time the cam angle signal is input during engine rotation, the reference VCT phase VTC when the cam angle signal is output is calculated based on the cam angle signal and the crank angle signal. When the cam angle signal is input, the VCT phase change amounts ΔVTH and ΔVTS are reset to 0 by the reset process in step S306, so that the reference VCT phase VTC when the cam angle signal is output becomes the steady VCT phase VTconst as it is.

カム角信号が入力されない期間には、モータ２６と吸気側カム軸１６の回転速度差ＤＭＣに基づいて、演算周期当りのＶＣＴ位相変化量ｄＶＴＨを算出して積算する。最新のカム角信号出力時の基準ＶＣＴ位相ＶＴＣに、それ以後のＶＣＴ位相変化量ΔＶＴＨであるｄＶＴＨの積算値を加算して定常ＶＣＴ位相ＶＴｃｏｎｓｔを求める。これにより、カム角信号が出力されない期間でも、定常ＶＣＴ位相ＶＴｃｏｎｓｔを連続的に精度良く算出することが可能となる。 During a period when the cam angle signal is not input, the VCT phase change amount dVTH per calculation cycle is calculated and integrated based on the rotational speed difference DMC between the motor 26 and the intake camshaft 16. The steady VCT phase VTconst is obtained by adding the integrated value of dVTH, which is the subsequent VCT phase change amount ΔVTH, to the reference VCT phase VTC when the latest cam angle signal is output. As a result, the steady VCT phase VTconst can be calculated continuously and accurately even during a period in which the cam angle signal is not output.

エンジン停止時には、停止前の最後のカム角信号出力時の基準ＶＣＴ位相ＶＴＣに、それ以後のＶＣＴ位相変化量ΔＶＴＳを加算して定常ＶＣＴ位相ＶＴｃｏｎｓｔを求めるので、エンジン停止中でも、定常ＶＣＴ位相ＶＴｃｏｎｓｔを精度良く算出することができる。 When the engine is stopped, the steady VCT phase VTconst is obtained by adding the subsequent VCT phase change amount ΔVTS to the reference VCT phase VTC when the last cam angle signal is output before the stop. Therefore, even when the engine is stopped, the steady VCT phase VTconst is It is possible to calculate with high accuracy.

ステップＳ３０９の処理が終了すると、定常ＶＣＴ位相ＶＴｃｏｎｓｔ算出処理を終了し、図４のステップＳ１１０の処理に進む。 When the process of step S309 ends, the steady VCT phase VTconst calculation process ends, and the process proceeds to step S110 of FIG.

図４に戻って説明を続ける。ステップＳ１０２において過度制御要と判断されると、ステップＳ１０３の処理に進む。 Returning to FIG. 4, the description will be continued. If it is determined in step S102 that excessive control is required, the process proceeds to step S103.

ステップＳ１０３では、位相算出部３０１が、過渡位相変化量ΔＶＴの算出処理を実行する。過渡位相変化量ΔＶＴは、クランク軸１２に対するカム軸の角度変化量である。図９を参照しながら、過渡位相変化量ΔＶＴの算出処理について説明する。 In step S103, the phase calculation unit 301 performs a calculation process of the transient phase change amount ΔVT. The transient phase change amount ΔVT is an angle change amount of the camshaft with respect to the crankshaft 12. The calculation process of the transient phase change amount ΔVT will be described with reference to FIG.

図９に示されるステップＳ６０１では、位相算出部３０１が、モータ２６のモータ軸回転角度ΔＭｏ［ｄｅｇ］を算出する。モータ軸回転角度ΔＭｏ［ｄｅｇ］は、モータ回転速度センサ２９から出力される回転速度信号に基づいて算出される。より具体的には、定常状態における回転角度から進角方向への角度差分又は遅角方向への角度差分として算出される。 In step S601 illustrated in FIG. 9, the phase calculation unit 301 calculates the motor shaft rotation angle ΔMo [deg] of the motor 26. The motor shaft rotation angle ΔMo [deg] is calculated based on the rotation speed signal output from the motor rotation speed sensor 29. More specifically, it is calculated as an angle difference in the advance direction or an angle difference in the retard direction from the rotation angle in the steady state.

ステップＳ６０１に続くステップＳ６０２では、位相算出部３０１が、クランク軸回転角度ΔＣｒ［ｄｅｇＣＡ］を算出する。クランク軸回転角度ΔＣｒ［ｄｅｇＣＡ］は、クランク角センサ２０から出力されるクランク角信号に基づいて算出される。より具体的には、定常状態における回転角度から進角方向への角度差分又は遅角方向への角度差分として算出される。 In step S602 following step S601, the phase calculation unit 301 calculates the crankshaft rotation angle ΔCr [degCA]. The crankshaft rotation angle ΔCr [degCA] is calculated based on the crank angle signal output from the crank angle sensor 20. More specifically, it is calculated as an angle difference in the advance direction or an angle difference in the retard direction from the rotation angle in the steady state.

ステップＳ６０２に続くステップＳ６０３では、位相算出部３０１が、過渡位相変化量ΔＶＴ［ｄｅｇＣＡ］を次式（ｆ１４）に基づいて算出する。
ΔＶＴ［ｄｅｇＣＡ］＝（２×ΔＭｏ［ｄｅｇ］−ΔＣｒ［ｄｅｇＣＡ］）／Ｇ．．．（ｆ１４）
Ｇは位相可変機構２１の減速比である。 In step S603 following step S602, the phase calculation unit 301 calculates the transient phase change amount ΔVT [degCA] based on the following equation (f14).
ΔVT [degCA] = (2 × ΔMo [deg] −ΔCr [degCA]) / G. . . (F14)
G is a reduction ratio of the phase variable mechanism 21.

ステップＳ６０３の処理が終了すると、過渡位相変化量ΔＶＴ算出処理を終了し、図４のステップＳ１０４の処理に進む。 When the process of step S603 ends, the transient phase change amount ΔVT calculation process ends, and the process proceeds to step S104 of FIG.

図４に示されるステップＳ１０４では、位相算出部３０１が、定常ＶＣＴ位相ＶＴｃｏｎｓｔをメモリから読み出す処理を実行する。定常ＶＣＴ位相ＶＴｃｏｎｓｔは、図６を参照しながら説明した手順により算出され、メモリに格納され、所定の演算周期で更新されている。 In step S104 illustrated in FIG. 4, the phase calculation unit 301 executes a process of reading the steady VCT phase VTconst from the memory. The steady VCT phase VTconst is calculated by the procedure described with reference to FIG. 6, stored in the memory, and updated at a predetermined calculation cycle.

ステップＳ１０４に続くステップＳ１０５では、位相算出部３０１が、過渡ＶＣＴ位相ＶＴｔｒａｎｓを次式（ｆ１５）により算出する。
ＶＴｔｒａｎｓ［ｄｅｇＣＡ］＝ＶＴｃｏｎｓｔ［ｄｅｇＣＡ］＋ΔＶＴ［ｄｅｇＣＡ］．．．（ｆ１５） In step S105 following step S104, the phase calculation unit 301 calculates the transient VCT phase VTtrans by the following equation (f15).
VTtrans [degCA] = VTconst [degCA] + ΔVT [degCA]. . . (F15)

ステップＳ１０５に続くステップＳ１０６では、異常判断部３０３が、異常判定処理を実行する。図１０を参照しながら、異常判定処理について説明する。 In step S106 following step S105, the abnormality determination unit 303 executes abnormality determination processing. The abnormality determination process will be described with reference to FIG.

図１０に示されるステップＳ７０１では、異常判断部３０３が、次式（ｆ１６）により乖離量ＶＴｇａｐ［ｄｅｇＣＡ］を算出する。
ＶＴｇａｐ［ｄｅｇＣＡ］＝ＶＴｃｏｎｓｔ［ｄｅｇＣＡ］−ＶＴｔｒａｎｓ［ｄｅｇＣＡ］．．．（ｆ１６） In step S701 illustrated in FIG. 10, the abnormality determination unit 303 calculates a deviation amount VTgap [degCA] by the following equation (f16).
VTgap [degCA] = VTconst [degCA] −VTtrans [degCA]. . . (F16)

定常ＶＣＴ位相ＶＴｃｏｎｓｔ［ｄｅｇＣＡ］は、ステップＳ１０９において算出されたものである。過渡ＶＣＴ位相ＶＴｔｒａｎｓ［ｄｅｇＣＡ］は、ステップＳ１０５において算出されたものである。 The steady VCT phase VTconst [degCA] is calculated in step S109. The transient VCT phase VTtrans [degCA] is calculated in step S105.

ステップＳ７０１に続くステップＳ７０２においては、異常判断部３０３が、｜乖離量ＶＴｇａｐ｜≧乖離閾値ＶＴｔｈであるか否かを判断する。｜乖離量ＶＴｇａｐ｜≧乖離閾値ＶＴｔｈであれば（ステップＳ７０２：ＹＥＳ）、ステップＳ７０３の処理に進み、｜乖離量ＶＴｇａｐ｜≧乖離閾値ＶＴｔｈでなければ（ステップＳ７０２：ＮＯ）、ステップＳ７０４の処理に進む。 In step S702 following step S701, the abnormality determination unit 303 determines whether or not | deviation amount VTgap | ≧ deviation threshold value VTth. If | divergence amount VTgap | ≧ deviation threshold value VTth (step S702: YES), the process proceeds to step S703. move on.

ステップＳ７０３では、異常判断部３０３が、異常処置要と判定する。ステップＳ７０４では、異常判断部３０３が、異常処置不要と判定する。ステップＳ７０３，Ｓ７０４の処理が終了すると、異常判定処理が終了し、図４のステップＳ１０７の処理に進む。 In step S703, the abnormality determination unit 303 determines that abnormality treatment is necessary. In step S704, the abnormality determination unit 303 determines that the abnormality treatment is unnecessary. When the processes in steps S703 and S704 are finished, the abnormality determination process is finished, and the process proceeds to step S107 in FIG.

図４に示されるステップＳ１０７では、異常判断部３０３が、異常処置不要か否かを判断する。異常処置が不要であれば（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、ステップＳ１０８の処理に進む。異常処置が必要であれば（ステップＳ１０７：ＮＯ）、ステップＳ１１０の処理に進む。 In step S107 shown in FIG. 4, the abnormality determination unit 303 determines whether or not an abnormality treatment is necessary. If no abnormal treatment is required (step S107: YES), the process proceeds to step S108. If abnormal treatment is necessary (step S107: NO), the process proceeds to step S110.

ステップＳ１０８では、位相算出部３０１が、過渡状態に対応するＶＣＴ位相ＶＴを過渡ＶＣＴ位相ＶＴｔｒａｎｓとして決定する。ステップＳ１０８の処理が終了するとリターンする。 In step S108, the phase calculation unit 301 determines the VCT phase VT corresponding to the transient state as the transient VCT phase VTtrans. When the process of step S108 ends, the process returns.

ステップＳ１１０では、位相算出部３０１が、定常状態に対応するＶＣＴ位相ＶＴを定常位相ＶＴｃｏｎｓｔとして決定する。ステップＳ１１０の処理が終了するとリターンする。 In step S110, the phase calculation unit 301 determines the VCT phase VT corresponding to the steady state as the steady phase VTconst. When the process of step S110 ends, the process returns.

本実施形態におけるＥＣＵ３０は、制御装置に相当する。エンジン１１の制御装置であるＥＣＵ３０は、状態判断部３０２と、位相算出部３０１と、を備えている。状態判断部３０２は、エンジン１１における回転数の変動、エンジン１１のクランク軸１２に対する吸気側カム軸１６の回転位相であるカム軸位相を変化させることで吸気側カム軸１６によって開閉駆動される吸気バルブ及び／又は排気バルブのバルブタイミングを変化させる可変バルブタイミング装置１８におけるカム軸位相の変動、の少なくともいずれかが発生している過渡状態か、エンジン１１における回転数の変動もカム軸位相の変動も発生していない定常状態であるか、を判断する。 The ECU 30 in this embodiment corresponds to a control device. The ECU 30 that is a control device of the engine 11 includes a state determination unit 302 and a phase calculation unit 301. The state determination unit 302 changes the rotational speed of the engine 11 and changes the camshaft phase, which is the rotational phase of the intake camshaft 16 with respect to the crankshaft 12 of the engine 11, so that intake air that is driven to open and close by the intake camshaft 16. The camshaft phase fluctuation in the variable valve timing device 18 that changes the valve timing of the valve and / or the exhaust valve is a transient state in which at least one of the fluctuations occurs, or the rotation speed fluctuation in the engine 11 is also the camshaft phase fluctuation. It is determined whether the steady state is not generated.

位相算出部３０１は、所定カム角毎に入力されるカム角信号と、所定クランク角毎に入力されるクランク角信号と、カム軸位相を変化させるモータ２６の回転角度を示す回転角度信号と、に基づいて、位相演算タイミングとカム角信号入力タイミングとのクランク角度差であるＶＣＴ位相を算出する。 The phase calculation unit 301 includes a cam angle signal input every predetermined cam angle, a crank angle signal input every predetermined crank angle, a rotation angle signal indicating a rotation angle of the motor 26 that changes the cam shaft phase, Based on the above, a VCT phase that is a crank angle difference between the phase calculation timing and the cam angle signal input timing is calculated.

状態判断部３０２が定常状態であると判断すると、位相算出部３０１は、定常処理を実行することで、定常状態に対応する定常ＶＣＴ位相を算出する。状態判断部３０２が過渡状態であると判断すると、位相算出部３０１は、定常ＶＣＴ位相に対し、クランク軸１２に対する吸気側カム軸１６の過渡位相変化量を加算する過渡処理を実行することで、過渡状態に対応する過渡ＶＣＴ位相を算出する。 When the state determination unit 302 determines that the steady state is in effect, the phase calculation unit 301 calculates a steady VCT phase corresponding to the steady state by executing a steady process. When the state determination unit 302 determines that the state is a transient state, the phase calculation unit 301 performs a transient process of adding the transient phase change amount of the intake camshaft 16 with respect to the crankshaft 12 to the steady VCT phase. A transient VCT phase corresponding to the transient state is calculated.

本実施形態によれば、カム軸位相が変動する過渡状態の場合に、定常状態に対応する定常ＶＣＴ位相に対して、過渡位相変化量を加算する過渡処理を実行するので、過渡状態に対応する過渡ＶＣＴ位相を算出することができる。定常ＶＣＴ位相は、定常状態に対応させて算出しているので、エンジン回転数の変動やカム軸位相の変動に起因する誤差を極力小さくすることができる。このように精度の高い定常ＶＣＴ位相に対して、過渡状態におけるクランク軸１２に対する吸気側カム軸１６の過渡位相変化量を加算するので、過渡時においてもより精度の高いＶＣＴ位相を算出することができる。 According to the present embodiment, in the transient state where the camshaft phase fluctuates, the transient process of adding the transient phase change amount is executed with respect to the steady VCT phase corresponding to the steady state. A transient VCT phase can be calculated. Since the steady VCT phase is calculated in correspondence with the steady state, errors caused by fluctuations in engine speed and camshaft phase can be minimized. Since the transient phase change amount of the intake camshaft 16 with respect to the crankshaft 12 in the transient state is added to the steady VCT phase with high accuracy in this way, it is possible to calculate a more accurate VCT phase even in the transient state. it can.

本実施形態では、位相算出部３０１は、定常処理として、カム角信号が入力されるカム角信号入力タイミングと、位相演算タイミングに相当するクランク角信号が入力されるタイミングとの時間差に基づいて基準ＶＣＴ位相を算出し、モータ２６の回転速度と前記カム軸の回転速度との差に基づいて算出されるＶＣＴ位相変化量を基準ＶＣＴ位相に加算することで、定常ＶＣＴ位相を算出する。 In the present embodiment, the phase calculation unit 301 performs a reference process based on a time difference between a cam angle signal input timing at which a cam angle signal is input and a timing at which a crank angle signal corresponding to a phase calculation timing is input. The VCT phase is calculated, and the steady VCT phase is calculated by adding the VCT phase change amount calculated based on the difference between the rotation speed of the motor 26 and the rotation speed of the cam shaft to the reference VCT phase.

ＶＣＴ位相変化量ΔＶＴＨ，ΔＶＴＳを用いることで、遅角制御又は進角制御された結果をより正確に反映し、定常ＶＣＴ位相を算出することができる。従って、より正確に算出された定常ＶＣＴ位相に過渡位相変化量を加算して過渡ＶＣＴ位相を算出することになるので、過渡時においてもより精度の高いＶＣＴ位相を算出することができる。 By using the VCT phase change amounts ΔVTH and ΔVTS, it is possible to more accurately reflect the result of the retard angle control or the advance angle control and calculate the steady VCT phase. Accordingly, the transient VCT phase is calculated by adding the transient phase change amount to the more accurately calculated steady-state VCT phase, so that a more accurate VCT phase can be calculated even during the transient.

本実施形態では、位相算出部３０１は、過渡処理として、モータ２６の回転角度を２倍した値と、クランク軸１２の回転角度との差分に基づいて、過渡位相変化量を算出し、予め算出された定常ＶＣＴ位相に加算する。 In the present embodiment, the phase calculation unit 301 calculates a transient phase change amount based on a difference between a value obtained by doubling the rotation angle of the motor 26 and the rotation angle of the crankshaft 12 as a transient process, and calculates in advance. Is added to the stationary VCT phase.

モータ２６の回転角度とクランク軸１２の回転角度との差分に基づいて過渡位相変化量を算出するので、クランク軸１２とモータ２６との回転角度差が変動した場合に対応して過渡位相変化量を算出することができる。 Since the transient phase change amount is calculated based on the difference between the rotation angle of the motor 26 and the rotation angle of the crankshaft 12, the transient phase change amount corresponding to the case where the rotation angle difference between the crankshaft 12 and the motor 26 fluctuates. Can be calculated.

本実施形態では、状態判断部３０２は、アクセル開度の変化量、エンジン１１に対する負荷の変化量、スロットル開度の変化量、エンジン回転数の変化量、及び目標とするカム軸位相の変化量、の少なくとも１つの変化量に基づいて、定常状態であるか過渡状態であるかを判断する。 In the present embodiment, the state determination unit 302 changes the accelerator opening, the load change on the engine 11, the throttle opening change, the engine speed change, and the target camshaft phase change. Based on at least one change amount of, it is determined whether it is a steady state or a transient state.

本実施形態のように、アクセル開度の変化量、エンジン１１に対する負荷の変化量、スロットル開度の変化量、エンジン回転数の変化量、及び目標とするカム軸位相の変化量、の少なくとも１つの変化量に基づいて判断することで、エンジン１１の回転数変動やカム軸位相の変動による過渡状態への遷移を判断することができる。 As in the present embodiment, at least one of the change amount of the accelerator opening, the change amount of the load on the engine 11, the change amount of the throttle opening, the change amount of the engine speed, and the change amount of the target camshaft phase. By making a determination based on the amount of change, it is possible to determine a transition to a transient state due to a change in the rotational speed of the engine 11 or a change in the camshaft phase.

本実施形態では、状態判断部３０２は、変化量の状態によらず、過渡ＶＣＴ位相が目標ＶＣＴ位相に収束していると判断した場合には、定常状態であると判断する。過渡ＶＣＴ位相が目標カム軸位相に収束していれば、過渡的な制御を行わなくてもＶＣＴ位相の把握ができるためである。 In the present embodiment, the state determination unit 302 determines that the transient VCT phase has converged to the target VCT phase, regardless of the change amount state, that it is in a steady state. This is because if the transient VCT phase converges to the target camshaft phase, the VCT phase can be grasped without performing transient control.

本実施形態では、更に、異常発生を判断する異常判断部３０３を備えている。異常判断部３０３が異常発生したと判断すると、位相算出部３０１は過渡処理を禁止する。モータ２６の断線等に起因する異常発生時においても過渡状態であるか否かを判断すると、過渡ＶＣＴ位相の算出誤差が許容範囲を超えてしまう場合があるためである。 The present embodiment further includes an abnormality determination unit 303 that determines whether an abnormality has occurred. When the abnormality determination unit 303 determines that an abnormality has occurred, the phase calculation unit 301 prohibits transient processing. This is because, if it is determined whether or not a transient state occurs even when an abnormality occurs due to disconnection or the like of the motor 26, the transient VCT phase calculation error may exceed the allowable range.

本実施形態では、異常判断部３０３は、過渡処理の実行結果としての過渡ＶＣＴ位相と、定常処理の実行結果としての定常ＶＣＴ位相との乖離が、所定の乖離量よりも大きくなると、異常発生したと判断することができる。更に、クランク角信号及びカム角信号のみに基づいて求めたＶＣＴ位相と、過渡処理の実行結果としての過渡ＶＣＴ位相との乖離が、所定の乖離量よりも大きくなると、異常発生したと判断することもできる。過渡処理に用いる信号を用いないで算出するＶＣＴ位相を基準とすれば、モータ２６の断線等の異常発生を的確に把握することができる。 In the present embodiment, the abnormality determination unit 303 generates an abnormality when the deviation between the transient VCT phase as the execution result of the transient process and the steady VCT phase as the execution result of the steady process is larger than a predetermined deviation amount. It can be judged. Further, when the deviation between the VCT phase obtained based only on the crank angle signal and the cam angle signal and the transient VCT phase as a result of executing the transient processing is larger than a predetermined deviation amount, it is determined that an abnormality has occurred. You can also. If the VCT phase calculated without using the signal used for the transient processing is used as a reference, it is possible to accurately grasp the occurrence of abnormality such as disconnection of the motor 26.

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。 The present embodiment has been described above with reference to specific examples. However, the present disclosure is not limited to these specific examples. Those in which those skilled in the art appropriately modify the design of these specific examples are also included in the scope of the present disclosure as long as they have the features of the present disclosure. Each element included in each of the specific examples described above and their arrangement, conditions, shape, and the like are not limited to those illustrated, and can be changed as appropriate. Each element included in each of the specific examples described above can be appropriately combined as long as no technical contradiction occurs.

１１：エンジン
１２：クランク軸
１６：吸気側カム軸
１８：可変バルブタイミング装置
３０１：位相算出部
３０２：状態判断部 11: Engine 12: Crankshaft 16: Intake side camshaft 18: Variable valve timing device 301: Phase calculation unit 302: State determination unit

Claims

エンジンの制御装置であって、
前記エンジン（１１）における回転数の変動、前記エンジンのクランク軸（１２）に対するカム軸（１６）の回転位相であるカム軸位相を変化させることで前記カム軸によって開閉駆動される吸気バルブ及び／又は排気バルブのバルブタイミングを変化させる可変バルブタイミング装置（１８）における前記カム軸位相の変動、の少なくともいずれかが発生している過渡状態か、前記エンジンにおける回転数の変動も前記カム軸位相の変動も発生していない定常状態であるか、を判断する状態判断部（３０２）と、
所定カム角毎に入力されるカム角信号と、所定クランク角毎に入力されるクランク角信号と、前記カム軸位相を変化させるモータ（２６）の回転角度を示す回転角度信号と、に基づいて、位相演算タイミングとカム角信号入力タイミングとのクランク角度差であるＶＣＴ位相を算出する、位相算出部（３０１）と、を備え、
前記状態判断部が前記定常状態であると判断すると、前記位相算出部は、定常処理を実行することで、前記定常状態に対応する定常ＶＣＴ位相を算出し、
前記状態判断部が前記過渡状態であると判断すると、前記位相算出部は、前記定常ＶＣＴ位相に対し、前記クランク軸に対する前記カム軸の過渡位相変化量を加算する過渡処理を実行することで、前記過渡状態に対応する過渡ＶＣＴ位相を算出する、制御装置。 An engine control device,
The intake valve that is driven to open and close by the camshaft by changing the rotational speed of the engine (11) and the camshaft phase that is the rotational phase of the camshaft (16) with respect to the crankshaft (12) of the engine, and / or Alternatively, a transient state in which at least one of the cam shaft phase fluctuations in the variable valve timing device (18) that changes the valve timing of the exhaust valve is generated, or fluctuations in the rotational speed of the engine also occur in the cam shaft phase. A state determination unit (302) for determining whether or not a steady state in which no fluctuation has occurred;
Based on a cam angle signal input for each predetermined cam angle, a crank angle signal input for each predetermined crank angle, and a rotation angle signal indicating the rotation angle of the motor (26) that changes the cam shaft phase. A phase calculation unit (301) that calculates a VCT phase that is a crank angle difference between the phase calculation timing and the cam angle signal input timing,
When the state determination unit determines that the steady state is present, the phase calculation unit calculates a steady VCT phase corresponding to the steady state by executing a steady process,
When the state determination unit determines that the state is the transient state, the phase calculation unit performs a transient process of adding a transient phase change amount of the camshaft with respect to the crankshaft to the steady VCT phase. A control device for calculating a transient VCT phase corresponding to the transient state.

請求項１に記載の制御装置であって、
前記位相算出部は、前記定常処理として、前記カム角信号が入力されるカム角信号入力タイミングと、位相演算タイミングに相当するクランク角信号が入力されるタイミングとの時間差に基づいて基準ＶＣＴ位相を算出し、前記モータの回転速度と前記カム軸の回転速度との差に基づいて算出されるＶＣＴ位相変化量を前記基準ＶＣＴ位相に加算することで、前記定常ＶＣＴ位相を算出する、制御装置。 The control device according to claim 1,
The phase calculation unit calculates a reference VCT phase based on a time difference between a cam angle signal input timing at which the cam angle signal is input and a timing at which a crank angle signal corresponding to a phase calculation timing is input as the steady process. A control device that calculates the steady VCT phase by calculating and adding a VCT phase change amount calculated based on a difference between the rotation speed of the motor and the rotation speed of the cam shaft to the reference VCT phase.

請求項１又は２に記載の制御装置であって、
前記位相算出部は、前記過渡処理として、前記モータの回転角度を２倍した値と、前記クランク軸の回転角度との差分に基づいて、前記過渡位相変化量を算出し、予め算出された前記定常ＶＣＴ位相に加算する、制御装置。 The control device according to claim 1 or 2,
The phase calculation unit calculates the transient phase change amount as the transient process based on a difference between a value obtained by doubling the rotation angle of the motor and a rotation angle of the crankshaft, A controller that adds to the steady VCT phase.

請求項１から３のいずれか１項に記載の制御装置であって、
前記状態判断部は、アクセル開度の変化量、前記エンジンに対する負荷の変化量、スロットル開度の変化量、エンジン回転数の変化量、及び目標とするカム軸位相の変化量、の少なくとも１つの変化量に基づいて、前記定常状態であるか前記過渡状態であるかを判断する、制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 3,
The state determination unit includes at least one of an accelerator opening change amount, a load change amount for the engine, a throttle opening change amount, an engine speed change amount, and a target cam shaft phase change amount. A control device that determines whether the state is the steady state or the transient state based on a change amount.

請求項４に記載の制御装置であって、
前記状態判断部は、前記変化量の状態によらず、前記過渡ＶＣＴ位相が目標ＶＣＴ位相に収束していると判断した場合には、前記定常状態であると判断する、制御装置。 The control device according to claim 4,
The state determination unit determines that the transient VCT phase has converged to a target VCT phase, regardless of the change amount state, and determines that the state is in the steady state.

請求項１から５のいずれか１項に記載の制御装置であって、
更に、異常発生を判断する異常判断部（３０３）を備え、
前記異常判断部が異常発生したと判断すると、前記位相算出部は前記過渡処理を禁止する、制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 5,
Further, an abnormality determination unit (303) for determining occurrence of abnormality is provided,
When the abnormality determining unit determines that an abnormality has occurred, the phase calculating unit prohibits the transient processing.

請求項６に記載の制御装置であって、
前記異常判断部は、前記過渡処理の実行結果としての前記過渡ＶＣＴ位相と、前記定常処理の実行結果としての前記定常ＶＣＴ位相との乖離が、所定の乖離量よりも大きくなると、異常発生したと判断する、制御装置。 The control device according to claim 6,
The abnormality determination unit determines that an abnormality has occurred when a deviation between the transient VCT phase as the execution result of the transient process and the steady VCT phase as the execution result of the steady process is larger than a predetermined deviation amount. Control device to judge.