JP3264177B2 - Valve characteristic control device for internal combustion engine - Google Patents
Valve characteristic control device for internal combustion engineInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は可変バルブタイミン
グ機構を備えた内燃機関において、機関の吸気系に堆積
するデポジットに燃料が付着された場合に生ずる不具合
を解消せんとした内燃機関のバルブ特性制御装置に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a valve characteristic control for an internal combustion engine having a variable valve timing mechanism, which eliminates a problem that occurs when fuel is deposited on a deposit that accumulates in an intake system of the engine. It concerns the device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から燃料噴射式内燃機関(エンジ
ン)では、種々の運転条件に応じて出力性能や排気特
性、或いはドライバビリティ等の各種性能を適正化させ
るために、エンジンに供給される混合気の空気と燃料と
の比、すなわち空燃比を制御さることが行われている。
この制御は実際の空燃比がエンジンの回転速度、負荷状
態及び暖気状態等に応じて変化し得る目標空燃比に合致
するように、エンジンに対する燃料供給量を制御するこ
とにより行われる。2. Description of the Related Art Conventionally, in a fuel injection type internal combustion engine (engine), a mixture supplied to the engine is optimized in order to optimize various performances such as output performance, exhaust characteristics, and drivability according to various operating conditions. It has been practiced to control the ratio of air to fuel, that is, the air-fuel ratio.
This control is performed by controlling the amount of fuel supplied to the engine such that the actual air-fuel ratio matches a target air-fuel ratio that can vary according to the engine speed, load condition, warm-up condition, and the like.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
エンジンにおいては、燃料噴射弁(インジェクタ)から
噴射される燃料のすべてが燃焼室に取り込まれるわけで
はない。実際には噴射された燃料の一部はインジェクタ
の下流の吸気系の吸気ポートや吸気バルブ、ピストン等
に付着する。この燃料の付着量は吸気系の状態によって
左右され、特にデポジットは大きな要因の一つである。
デポジットはブローバイガスや潤滑油等に由来して吸気
系に堆積する炭素微粒子等の物質であり、燃料を吸着す
る性質がある。However, in such an engine, not all of the fuel injected from the fuel injection valve (injector) is taken into the combustion chamber. In practice, a part of the injected fuel adheres to an intake port, an intake valve, a piston, etc. of an intake system downstream of the injector. The amount of fuel adhesion depends on the state of the intake system, and in particular, deposit is one of the major factors.
The deposit is a substance such as carbon fine particles that accumulate in the intake system due to blow-by gas, lubricating oil, and the like, and has a property of adsorbing fuel.
【0004】ところで、内燃機関(エンジン)の運転状
態(負荷、回転速度等)に応じて吸気バルブ又は排気バ
ルブのバルブ特性(バルブタイミング、バルブリフト量
等)を変更する可変バルブタイミング機構(VVT)が
知られている。VVTにより、吸気通路を通じて燃焼室
に吸入される空気量がエンジンの運転状態に応じた最適
なものとなり、運転状態の変化の広範囲にわたってエン
ジンの燃費、出力及びエミッションを向上させることが
できる。このような機構を搭載した内燃機関においては
上記デポジットに由来して、次のような不具合が生ず
る。Incidentally, a variable valve timing mechanism (VVT) for changing valve characteristics (valve timing, valve lift amount, etc.) of an intake valve or an exhaust valve in accordance with an operating state (load, rotation speed, etc.) of an internal combustion engine (engine). It has been known. By VVT, the amount of air taken into the combustion chamber through the intake passage becomes optimal according to the operating state of the engine, and the fuel efficiency, output, and emission of the engine can be improved over a wide range of changes in the operating state. In the internal combustion engine equipped with such a mechanism, the following problems occur due to the deposit.
【0005】(1)特にエンジンの加速、減速運転の過
渡運転時のようにVVTのバルブ特性の急激な変化を伴
う場合には、体積効率も急激に変化する。しかし、この
デポジットに吸着される燃料吸着量が多い場合、その吸
着分を補う燃料供給が遅れ、急激な体積効率変化に追随
できず局所的にリーンとなってノッキングが発生し易く
なる。[0005] (1) In particular, when the VVT valve characteristic is abruptly changed as in the transient operation of the acceleration and deceleration operation of the engine, the volumetric efficiency also changes abruptly. However, when the amount of fuel adsorbed by the deposit is large, the supply of fuel to compensate for the adsorbed amount is delayed, and the fuel cannot follow a rapid change in volumetric efficiency, becomes locally lean, and knocking easily occurs.
【0006】(2)デポジットがピストンや燃焼室内に
堆積すると燃焼室容積が減少し、デポジットが堆積して
いない場合に比べ圧縮比が高くなってしまう。従って、
何ら手当てがなければノッキングが発生し易くなる。こ
の場合、ノックセンサでノックを検出して点火プラグの
点火時期をずらせば抑制可能であるが、却って燃費が悪
化する。(2) When deposits accumulate in the piston or the combustion chamber, the volume of the combustion chamber decreases, and the compression ratio becomes higher than when no deposits accumulate. Therefore,
Knocking is likely to occur without any treatment. In this case, the knock can be suppressed by detecting the knock with the knock sensor and shifting the ignition timing of the spark plug, but the fuel consumption is rather deteriorated.
【0007】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたものであって、その目的はVVTを備えた内燃機関
において、機関の吸気系に堆積するデポジットに燃料が
付着した場合にVVTのバルブ特性をデポジット量に応
じて変更し、内燃機関の良好な燃焼を可能とするもので
ある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a VVT valve for an internal combustion engine equipped with a VVT when fuel adheres to a deposit that accumulates in an intake system of the engine. The characteristics are changed in accordance with the amount of deposit to enable good combustion of the internal combustion engine.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明では、吸気或いは排気バルブの少な
くとも一方のバルブの作動タイミングを調整することの
できる可変バルブタイミング機構と、内燃機関の運転状
態を検出するための運転状態検出手段と、前記内燃機関
からその排気系に排出される排気ガスの特定成分の濃度
を検出するための濃度検出手段と、前記運転状態検出手
段と濃度検出手段との検出結果に基づいて内燃機関内に
供給される混合気の過渡運転時の空燃比を演算し、その
結果に基づいて吸気系におけるデポジットの推定付着量
を学習するデポジット量学習手段とを有し、同デポジッ
ト量学習手段の学習値に基づいて前記可変バルブタイミ
ング機構の開閉特性を変更する開閉特性変更手段を有す
るように構成した。従って、デポジット量学習手段は運
転状態検出手段と濃度検出手段との検出結果に基づいて
デポジットの推定付着量を学習する。その学習値を補正
値として開閉特性変更手段は可変バルブタイミング機構
の開閉特性を変更する。In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a variable valve timing mechanism capable of adjusting an operation timing of at least one of an intake valve and an exhaust valve, and an internal combustion engine. Operating state detecting means for detecting the operating state of the engine, concentration detecting means for detecting the concentration of a specific component of exhaust gas discharged from the internal combustion engine to the exhaust system, the operating state detecting means, and concentration detecting Means for calculating an air-fuel ratio during transient operation of the air-fuel mixture supplied into the internal combustion engine based on the detection result with the means, and learning an estimated amount of deposits in the intake system based on the result. And an opening / closing characteristic changing unit configured to change the opening / closing characteristic of the variable valve timing mechanism based on a learning value of the deposit amount learning unit. Therefore, the deposit amount learning means learns the estimated deposit amount of the deposit based on the detection results of the operating state detecting means and the concentration detecting means. The opening / closing characteristic changing means changes the opening / closing characteristics of the variable valve timing mechanism using the learning value as a correction value.
【0009】また、請求項2の発明では、請求項1の発
明の構成に加え、前記デポジット量学習手段により更新
された学習値に基づいて前記可変バルブタイミング機構
の目標変位角を遅角側に変更させるように構成した。従
って、デポジットの堆積によって燃焼室容積が減り、圧
縮比が高くなってしまうが、デポジット量学習手段によ
って学習された学習値を補正値として目標変位角を遅角
側に変更させて圧縮比を低くし調整を図る。According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the target displacement angle of the variable valve timing mechanism is shifted to the retard side based on the learning value updated by the deposit amount learning means. It was configured to change. Therefore, the volume of the combustion chamber is reduced due to the accumulation of deposits, and the compression ratio is increased.However, the target displacement angle is changed to the retard side by using the learning value learned by the deposit amount learning means as a correction value to lower the compression ratio. And make adjustments.
【0010】また、請求項3の発明では請求項1又は2
の発明の構成に加え、前記デポジット量学習手段により
更新された学習値に基づいて加速運転状態における前記
可変バルブタイミング機構の進角速度を遅延させるよう
に構成した。すなわち、体積効率の急激な増加となる加
速運転状態において、燃料はデポジットに吸着されて供
給が遅れるため、体積効率の増加に追随できなくなり局
所的に空燃比がリーンとなる。従って、デポジット量学
習手段によって学習された学習値を補正値として進角速
度を遅延させることで、体積効率の急激な増加に追随さ
せる。According to the third aspect of the present invention, the first or second aspect is provided.
In addition to the configuration of the invention, the advance angle of the variable valve timing mechanism in the acceleration operation state is delayed based on the learning value updated by the deposit amount learning means. That is, in the accelerated operation state in which the volume efficiency is sharply increased, the fuel is adsorbed on the deposit and the supply is delayed, so that the fuel cannot follow the increase in the volume efficiency, and the air-fuel ratio becomes locally lean. Accordingly, by delaying the advancing speed using the learning value learned by the deposit amount learning means as a correction value, it is possible to follow a rapid increase in volumetric efficiency.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、この発明に係る内燃機関の
バルブ特性制御装置を自動車のガソリンエンジンシステ
ムに具体化した1つの実施形態を図1〜図7に基づいて
詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment in which a valve characteristic control device for an internal combustion engine according to the present invention is embodied in a gasoline engine system of an automobile will be described below in detail with reference to FIGS.
【0012】図1はこの実施形態のバルブ特性制御装置
に係るガソリンエンジンシステムを示す概略構成図であ
る。内燃機関としてのエンジン1は複数のシリンダ2を
備える。シリンダ2はシリンダブロック2aとシリンダ
ヘッド2bとにより構成される。各シリンダ2にそれぞ
れ設けられたピストン3はクランクシャフト1aに連結
し、各シリンダ2の中で上下動可能となっている。各シ
リンダ2において、ピストン3の上側は燃焼室4を構成
する。各燃焼室4のそれぞれに対応して設けられた点火
プラグ5は、燃焼室4に導入された空気と燃料の混合気
を点火する。各燃焼室4に対応して設けられた吸気ポー
ト6a及び排気ポート7aのそれぞれは吸気通路6及び
排気通路7の一部を構成する。各燃焼室4に設けられた
吸気バルブ8及び排気バルブ9のそれぞれは、各ポート
6a,7aを選択的に開閉する。これらのバルブ8,9
のそれぞれは異なるカムシャフト10,11の回転に基
づいて作動する。各カムシャフト10,11の先端にそ
れぞれ設けられたタイミングプーリ12,13は、タイ
ミングベルト14を介してクランクシャフト1aに連結
される。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a gasoline engine system according to a valve characteristic control device of this embodiment. The engine 1 as an internal combustion engine includes a plurality of cylinders 2. The cylinder 2 includes a cylinder block 2a and a cylinder head 2b. The pistons 3 provided in the respective cylinders 2 are connected to the crankshaft 1a and can move up and down in the respective cylinders 2. In each cylinder 2, the upper side of the piston 3 forms a combustion chamber 4. The ignition plugs 5 provided for each of the combustion chambers 4 ignite a mixture of air and fuel introduced into the combustion chambers 4. Each of the intake port 6a and the exhaust port 7a provided corresponding to each combustion chamber 4 constitutes a part of the intake passage 6 and the exhaust passage 7. Each of the intake valve 8 and the exhaust valve 9 provided in each combustion chamber 4 selectively opens and closes each port 6a, 7a. These valves 8, 9
Operate based on the rotation of different camshafts 10, 11. Timing pulleys 12, 13 provided at the tips of the camshafts 10, 11, respectively, are connected to the crankshaft 1a via a timing belt 14.
【0013】エンジン1の運転時には、クランクシャフ
ト1aの回転力はタイミングベルト14及び各プーリ1
2,13を介して各カムシャフト10,11に伝達され
る。各カムシャフト10,11の回転に従動して、各バ
ルブ8,9は作動される。各バルブ8,9はクランクシ
ャフト1aの回転に同期して、即ち各ピストン3の上下
動に応じた所定のバルブタイミング及びバルブリフト量
で作動可能となっている。During operation of the engine 1, the rotational force of the crankshaft 1a is applied to the timing belt 14 and each pulley 1
The power is transmitted to the respective camshafts 10 and 11 via the second and third camshafts. The valves 8 and 9 are operated by the rotation of the camshafts 10 and 11. Each of the valves 8 and 9 is operable in synchronization with the rotation of the crankshaft 1a, that is, at a predetermined valve timing and a valve lift corresponding to the vertical movement of each piston 3.
【0014】吸気通路6の入口に設けられたエアクリー
ナ15は、同通路6に取り込まれる外気を清浄化する。
各吸気ポート6aの近傍にそれぞれ設けられたインジェ
クタ16は吸気ポート6aへ向かって燃料を噴射する。
エンジン1の運転時には、外気がエアクリーナ15を介
して吸気通路6に取り込まれる。更に、点火プラグ5が
作動することにより、混合気は爆発・燃焼する。その結
果、ピストン3が作動してクランクシャフト1aが回転
し、エンジン1に出力が得られる。燃焼後の排気ガス
は、排気行程において排気バルブ9により排気ポート7
aが開かれるときに、燃焼室4から導出され、排気通路
7に導出される。そして、触媒19により浄化されて外
部へ排出される。An air cleaner 15 provided at the entrance of the intake passage 6 purifies outside air taken into the passage 6.
The injectors 16 provided near the respective intake ports 6a inject fuel toward the intake ports 6a.
During operation of the engine 1, outside air is taken into the intake passage 6 via the air cleaner 15. Further, when the ignition plug 5 is operated, the air-fuel mixture explodes and burns. As a result, the piston 3 operates, the crankshaft 1a rotates, and an output is obtained in the engine 1. The exhaust gas after combustion is exhausted by an exhaust valve 9 during an exhaust stroke.
When a is opened, it is drawn out of the combustion chamber 4 and is drawn out to the exhaust passage 7. Then, the catalyst is purified by the catalyst 19 and discharged to the outside.
【0015】吸気通路6に設けられたスロットルバルブ
17はアクセルペダル(図示しない)の操作に連動して
作動する。このバルブ17の開度が調節されることによ
り、吸気通路6に対する外気の取り込み量、即ち吸入空
気量QAが調節される。スロットルバルブ17の下流側
にはサージタンク18が設けられている。サージタンク
18は吸入空気の脈動を平滑化する。エアクリーナ15
の近傍に設けられた吸気温センサ71は吸気温度THA
を検出し、その検出値に応じた信号を出力する。スロッ
トルバルブ17の近傍に設けられたスロットルセンサ7
2は、同バルブ17の開度(スロットル開度)TAを検
出し、その検出値に応じた信号を出力する。サージタン
ク18に設けられた吸気圧センサ73は、同タンク18
における吸入空気の圧力(吸気圧力)PMを検出し、そ
の検出値に応じた信号を出力する。シリンダブロック2
aには水温センサ74が設けられている。水温センサ7
4はシリンダブロック2aを冷却する冷却水の温度TH
Wを検出し、その検出温度に応じた信号を出力する。排
気通路7の途中には濃度検出手段としての酸素センサ7
5が設けられている。酸素センサ75は排気ガス中に残
存する酸素の濃度Oxを検出し、その検出濃度に応じた
信号を出力する。The throttle valve 17 provided in the intake passage 6 operates in conjunction with the operation of an accelerator pedal (not shown). By adjusting the opening of the valve 17, the amount of outside air taken into the intake passage 6, that is, the intake air amount QA is adjusted. A surge tank 18 is provided downstream of the throttle valve 17. The surge tank 18 smoothes the pulsation of the intake air. Air cleaner 15
The intake air temperature sensor 71 provided near the intake air temperature THA
And outputs a signal corresponding to the detected value. Throttle sensor 7 provided near throttle valve 17
2 detects the opening degree (throttle opening degree) TA of the valve 17 and outputs a signal corresponding to the detected value. The intake pressure sensor 73 provided in the surge tank 18
And outputs a signal corresponding to the detected value. Cylinder block 2
a is provided with a water temperature sensor 74. Water temperature sensor 7
4 is the temperature TH of the cooling water for cooling the cylinder block 2a.
W is detected, and a signal corresponding to the detected temperature is output. In the middle of the exhaust passage 7, an oxygen sensor 7 as a concentration detecting means is provided.
5 are provided. The oxygen sensor 75 detects the concentration Ox of the oxygen remaining in the exhaust gas and outputs a signal corresponding to the detected concentration.
【0016】ディストリビュータ21は、イグナイタ2
2から出力される高電圧を、各点火プラグ5を作動させ
るために点火プラグ5へ分配する。従って、各点火プラ
グ5を作動させるタイミングはイグナイタ22が高電圧
を出力するタイミングにより決まる。The distributor 21 includes an igniter 2
The high voltage output from 2 is distributed to the spark plugs 5 to activate each spark plug 5. Therefore, the timing at which each ignition plug 5 is operated is determined by the timing at which the igniter 22 outputs a high voltage.
【0017】ディストリビュータ21に内蔵されたロー
タ(図示しない)は、クランクシャフト1aに同期して
回転するカムシャフト11により回転させられる。ディ
ストリビュータ21に設けられた回転速度センサ76
は、エンジン回転速度NEをロータの回転に基づいて検
出し、その検出値をパルス信号として出力する。ディス
トリビュータ21に設けられた気筒判別センサ78はク
ランク角度CAの基準位置GPをロータの回転に応じて
所定の割合で検出し、その所定値を同じくパルス信号と
して出力する。この実施形態において、エンジン1の一
連の4行程に対してクランクシャフト1aは2回転す
る。クランクシャフト1aが2回転する間に、回転速度
センサ76は30°CAに1パルスの信号を出力する。
気筒判別センサ77は360°CA毎に1パルスの信号
を出力する。A rotor (not shown) built in the distributor 21 is rotated by the camshaft 11 which rotates in synchronization with the crankshaft 1a. Rotation speed sensor 76 provided in distributor 21
Detects the engine rotation speed NE based on the rotation of the rotor and outputs the detected value as a pulse signal. The cylinder discriminating sensor 78 provided in the distributor 21 detects the reference position GP of the crank angle CA at a predetermined rate according to the rotation of the rotor, and outputs the predetermined value as a pulse signal. In this embodiment, the crankshaft 1a makes two rotations for a series of four strokes of the engine 1. While the crankshaft 1a makes two rotations, the rotation speed sensor 76 outputs one pulse signal at 30 ° CA.
The cylinder discrimination sensor 77 outputs a signal of one pulse every 360 ° CA.
【0018】カムシャフト10に設けられたカムセンサ
78は、カムシャフト10の回転に係る実際の変位角度
(実変位角度)VTを検出し、その検出値に応じた信号
を出力する。このカムセンサ78はカムシャフト10上
に等角度間隔をもって配置された複数の突起と、各突起
に対向可能に配置されたピックアップコイルとを含む。
カムシャフト10が回転して各突起がピックアップコイ
ルを横切ることにより、同コイルが起電力を発生する。
カムセンサ78はその起電力を実変位角度VTを示すパ
ルス信号として出力する。A cam sensor 78 provided on the camshaft 10 detects an actual displacement angle (actual displacement angle) VT related to the rotation of the camshaft 10, and outputs a signal corresponding to the detected value. The cam sensor 78 includes a plurality of projections arranged at equal angular intervals on the camshaft 10, and a pickup coil arranged to be able to face each projection.
When the camshaft 10 rotates and each projection crosses the pickup coil, the coil generates an electromotive force.
The cam sensor 78 outputs the electromotive force as a pulse signal indicating the actual displacement angle VT.
【0019】タイミングプーリ12に設けられた本発明
の可変バルブタイミング機構(以下、「VVT」と書き
表す。)25は油圧力により駆動されることによって吸
気バルブ8に係るバルブ特性としてのバルブタイミング
を進めたり遅らせたりする。エンジン1に設けられたオ
イルパン28、オイルポンプ29及びオイルフィルタ3
0等はエンジン1の各部を潤滑するための潤滑装置を構
成する。この潤滑装置はVVT25を駆動するために同
VVT25に油圧力を供給する。オイル制御弁(OC
V)55はVVT25に供給される油圧力を調節可能と
する。エンジン1の運転に連動してオイルポンプ29が
作動することにより、オイルパン28から吸い上げられ
た潤滑油がオイルポンプ29により吐出される。吐出さ
れた潤滑油はオイルフィルタ30を通り、OCV55に
より選択的に圧送され、VVT25に供給される。The variable valve timing mechanism (hereinafter referred to as "VVT") 25 of the present invention provided on the timing pulley 12 is driven by an oil pressure to advance valve timing as a valve characteristic of the intake valve 8. Or delay. Oil pan 28, oil pump 29 and oil filter 3 provided in engine 1
0 and the like constitute a lubricating device for lubricating each part of the engine 1. This lubrication device supplies hydraulic pressure to the VVT 25 to drive the same. Oil control valve (OC
V) 55 allows the hydraulic pressure supplied to the VVT 25 to be adjusted. When the oil pump 29 operates in conjunction with the operation of the engine 1, the lubricating oil sucked from the oil pan 28 is discharged by the oil pump 29. The discharged lubricating oil passes through the oil filter 30, is selectively pumped by the OCV 55, and is supplied to the VVT 25.
【0020】図2はVVT25の構造を示す断面図であ
る。カムシャフト10はシリンダヘッド2bに回転可能
に支持されている。カムシャフト10上にはプーリ12
が装着され、同プーリ12はカムシャフト10に対して
相対的に回転可能となっている。プーリ12に固定され
た有底円筒状のカバー35は、その外周にフランジ39
を有し、底部中央に孔40を有する。複数のボルト41
及びピン42はフランジ39をプーリ12の一側面に固
定する。孔40に装着された蓋43は取り外し可能であ
る。カバー35はその内周に内歯35aを有する。FIG. 2 is a sectional view showing the structure of the VVT 25. The camshaft 10 is rotatably supported by the cylinder head 2b. A pulley 12 is provided on the camshaft 10.
The pulley 12 is rotatable relative to the camshaft 10. A cylindrical cover 35 with a bottom fixed to the pulley 12 has a flange 39 on its outer periphery.
And a hole 40 at the bottom center. Multiple bolts 41
And the pin 42 fixes the flange 39 to one side surface of the pulley 12. The lid 43 attached to the hole 40 is removable. The cover 35 has internal teeth 35a on its inner periphery.
【0021】中空ボルト46及びピン47は、カムシャ
フト10の先端にインナキャップ45を固定する。キャ
ップ45はその外周に外歯45aを有する。カバー35
とキャップ45との間に介装されたリングギア48は、
両者35,45に対して相対的に回転可能となってい
る。リングギア48はその内周と外周に、それぞれヘリ
カルスプラインよりなる内歯48aと外歯48bを有す
る。内歯48aはキャップ45の外歯45aに噛み合
い、外歯48bはカバー35の内歯35aに噛み合って
いる。The hollow bolt 46 and the pin 47 fix the inner cap 45 to the tip of the camshaft 10. The cap 45 has external teeth 45a on its outer periphery. Cover 35
The ring gear 48 interposed between the cap 45 and
Both are relatively rotatable with respect to 35 and 45. The ring gear 48 has internal teeth 48a and external teeth 48b formed of helical splines on its inner circumference and outer circumference, respectively. The internal teeth 48a mesh with the external teeth 45a of the cap 45, and the external teeth 48b mesh with the internal teeth 35a of the cover 35.
【0022】カバー35の内部において、リングギア4
8の図面左右両側のそれぞれに形成された第1の油圧室
49と第2の油圧室50は、カムシャフト10の内部に
形成された油路51,53に連通している。Inside the cover 35, the ring gear 4
The first hydraulic chamber 49 and the second hydraulic chamber 50 formed on the left and right sides of FIG. 8 respectively communicate with oil passages 51 and 53 formed inside the camshaft 10.
【0023】ベルト14はカムシャフト10のプーリ1
2とクランクシャフト1aのプーリ12とを連結する。
クランクシャフト1aが回転することにより、ベルト1
4等を介してプーリ12が回転する。プーリ12が回転
することにより、リングギア48を介してキャップ45
及びカムシャフト10がプーリ12と一体的に回転す
る。The belt 14 is a pulley 1 of the camshaft 10.
2 and the pulley 12 of the crankshaft 1a.
As the crankshaft 1a rotates, the belt 1
The pulley 12 rotates via 4 and the like. The rotation of the pulley 12 causes the cap 45 via the ring gear 48 to rotate.
And the camshaft 10 rotates integrally with the pulley 12.
【0024】ここで、油路51を通じて第1の油圧室4
9に油圧力を供給することにより、リングギア48に油
圧力が加わる。その油圧力に基づいて、リングギア48
がカムシャフト10の軸線方向において図面右方へ移動
しながら回転する。このとき、カムシャフト10とプー
リ12との間で回転位相が相対的に変わる。この場合、
カムシャフト10の回転位相がプーリ12のそれよりも
進む。この結果、吸気バルブ8のバルブタイミングの位
相がクランクシャフト1aの回転位相よりも進む。Here, the first hydraulic chamber 4
By supplying the oil pressure to the ring 9, the oil pressure is applied to the ring gear 48. Based on the oil pressure, the ring gear 48
Rotates in the axial direction of the camshaft 10 while moving to the right in the drawing. At this time, the rotation phase changes relatively between the camshaft 10 and the pulley 12. in this case,
The rotation phase of the camshaft 10 advances more than that of the pulley 12. As a result, the phase of the valve timing of the intake valve 8 leads the rotation phase of the crankshaft 1a.
【0025】この場合、図3(b)に示すように、吸気
バルブ8のバルブタイミングが相対的に進み、吸気行程
におけるバルブオーバラップが相対的に大きくなる。こ
のように、第1の油圧室49に供給される油圧力を制御
することにより、図2に示すリングギア48をタイミン
グプーリ12に接近する終端位置まで移動させることが
できる。リングギア48がその終端位置に達したとき、
吸気バルブ8のバルブタイミングが最も進み、バルブオ
ーバラップが最も大きくなる。In this case, as shown in FIG. 3B, the valve timing of the intake valve 8 is relatively advanced, and the valve overlap in the intake stroke becomes relatively large. As described above, by controlling the oil pressure supplied to the first hydraulic chamber 49, the ring gear 48 shown in FIG. 2 can be moved to the terminal position approaching the timing pulley 12. When the ring gear 48 reaches its end position,
The valve timing of the intake valve 8 is the most advanced, and the valve overlap is the largest.
【0026】一方、リングギア48が図面右方へ移動し
た状態において、油路53を通じて第2の油圧室50に
油圧力を供給することにより、リングギア48に油圧力
が加わる。その油圧力に基づいて、リングギア48がカ
ムシャフト10の軸線方向において図面左方へ移動す
る。このとき、カムシャフト10とプーリ12との間で
回転位相が上記と反対の方向へ相対的に変わる。この場
合、カムシャフト10の回転位相がプーリ12のそれよ
りも遅れる。この結果、吸気バルブ8のバルブタイミン
グがクランクシャフト1aの回転位相よりも遅れる。On the other hand, when the ring gear 48 is moved rightward in the drawing, the hydraulic pressure is applied to the ring gear 48 by supplying the hydraulic pressure to the second hydraulic chamber 50 through the oil passage 53. The ring gear 48 moves leftward in the axial direction of the camshaft 10 based on the hydraulic pressure. At this time, the rotation phase between the camshaft 10 and the pulley 12 relatively changes in the opposite direction. In this case, the rotation phase of the camshaft 10 lags behind that of the pulley 12. As a result, the valve timing of the intake valve 8 lags behind the rotational phase of the crankshaft 1a.
【0027】この場合、図3(a)に示すように、吸気
バルブ8のバルブタイミングが相対的に遅れ、吸気行程
におけるバルブオーバラップが相対的に小さくなる。こ
のように、第2の油圧室50に供給される油圧力を制御
することにより、図3に示すリングギア48をカバー3
5に接近する終端位置まで移動させることができる。リ
ングギア48が終端位置に達したとき、吸気バルブ8の
バルブタイミングが最も遅れる。In this case, as shown in FIG. 3A, the valve timing of the intake valve 8 is relatively delayed, and the valve overlap in the intake stroke is relatively small. As described above, by controlling the oil pressure supplied to the second hydraulic chamber 50, the ring gear 48 shown in FIG.
5 can be moved to the end position approaching. When the ring gear 48 reaches the end position, the valve timing of the intake valve 8 is the most delayed.
【0028】この実施形態では、各油圧室49,50に
対する油圧力の供給がOCV55により制御される。こ
こで、各油圧室49,50に対する油圧力のバランスを
適宜に制御することにより、リングギア48が図面左方
へ移動したり、図面右方へ移動したりする。あるいは、
その移動ストローク上の中間位置においてリングギア4
8が保持される。これにより、VVT25を適宜に制御
して吸気バルブ8のバルブタイミングを図3(a)に示
す位置から図3(b)に示す位置まで連続的(無段階)
に変更することができる。即ち、VVT25を作動させ
ることにより、吸気バルブ8の位相を0〜60°CAの
範囲において変更することが可能となっている。この実
施形態では、所要の駆動デューティ比DVTの値に基づ
いてOCV55を制御することにより、バルブタイミン
グが制御される。In this embodiment, the supply of hydraulic pressure to the hydraulic chambers 49 and 50 is controlled by the OCV 55. Here, by appropriately controlling the balance of the hydraulic pressure with respect to each of the hydraulic chambers 49 and 50, the ring gear 48 moves to the left in the drawing or to the right in the drawing. Or,
At an intermediate position on the movement stroke, the ring gear 4
8 is retained. As a result, the VVT 25 is appropriately controlled to continuously adjust the valve timing of the intake valve 8 from the position shown in FIG. 3A to the position shown in FIG.
Can be changed to That is, by operating the VVT 25, the phase of the intake valve 8 can be changed in the range of 0 to 60 ° CA. In this embodiment, the valve timing is controlled by controlling the OCV 55 based on the required value of the drive duty ratio DVT.
【0029】ここで、ECU(電子制御装置)80は前
述した各種センサ等71〜78から出力される信号を入
力する。ECU80はそれらの入力信号に基づきインジ
ェクタ16、イグナイタ22及びOCV等を制御する。Here, an ECU (Electronic Control Unit) 80 receives signals output from the various sensors 71 to 78 described above. The ECU 80 controls the injector 16, the igniter 22, the OCV and the like based on these input signals.
【0030】図4のブロック図で示すように、ECU8
0は中央処理装置(CPU)81、読み出し専用メモリ
(ROM)82及びランダムアクセスメモリ(RAM)
83、バックアップRAM84等を備える。ECU80
はこれら各部81〜83と、A/D変換器を含む外部入
力回路85と、外部出力回路85等とをバス86により
接続してなる論理演算回路を構成する。CPU81はR
OM82に記憶された制御プログラムを実行する。RO
M82は所定の制御プログラム、関数データ等を予め記
憶し、例えば、バルブタイミングを制御するための制御
プログラムを記憶する。RAM83はCPU81の演算
結果等を一時記憶する。前述した各センサ等71〜78
は外部入力回路85に接続される。前述した各部材1
6,22,55は外部出力回路86に接続される。バッ
クアップRAM84はECU80への電力供給が停止さ
れてもデータが消去されないようRAM83内の各種デ
ータを保存する。CPU81は外部入力回路85を介し
て入力される各センサ等71〜78の信号を入力値とし
て読み込む。そして、インジェクタ16、イグナイタ2
2及びOCVを作動させ燃料噴射制御、点火時期制御、
バルブタイミング制御等を実行する。As shown in the block diagram of FIG.
0 is a central processing unit (CPU) 81, a read only memory (ROM) 82, and a random access memory (RAM)
83, a backup RAM 84, and the like. ECU80
Constitutes a logical operation circuit in which these units 81 to 83, an external input circuit 85 including an A / D converter, an external output circuit 85, and the like are connected by a bus 86. CPU 81 is R
The control program stored in the OM 82 is executed. RO
M82 stores a predetermined control program, function data, and the like in advance, and stores, for example, a control program for controlling valve timing. The RAM 83 temporarily stores the calculation result of the CPU 81 and the like. Each sensor 71 to 78 described above
Is connected to the external input circuit 85. Each member 1 described above
6, 22, and 55 are connected to the external output circuit 86. The backup RAM 84 stores various data in the RAM 83 so that the data is not erased even when the power supply to the ECU 80 is stopped. The CPU 81 reads the signals of the sensors 71 to 78 input via the external input circuit 85 as input values. Then, the injector 16 and the igniter 2
2 and the OCV to activate fuel injection control, ignition timing control,
Execute valve timing control and the like.
【0031】次に、CPU81によって実行される各種
処理のうち、デポジット量学習値KDPCを算出するた
めの「デポジット量学習ルーチン」について図5に基づ
いて説明する。本実施の形態では経時的に増加していく
デポジットの量をエンジンが加速状態であり、かつ空燃
比A/Fが目標空燃比と比較してリーンの状態において
学習する。CPU81はこのルーチンを所定の時間間隔
をもって周期的に実行する。また、デポジット量学習値
KDPCは初期値として0が設定される。Next, among various processes executed by the CPU 81, a "deposit amount learning routine" for calculating the deposit amount learning value KDPC will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the amount of the deposit increasing with time is learned in a state where the engine is in an acceleration state and the air-fuel ratio A / F is leaner than the target air-fuel ratio. The CPU 81 executes this routine periodically at predetermined time intervals. The deposit amount learning value KDPC is set to 0 as an initial value.
【0032】ステップ100において、CPU81はエ
ンジン1が加速状態にあるかどうかを判断する。すなわ
ち、CPU81はエンジン1の加速状態を前記各センサ
72,73,76により検出されるスロットル開度T
A、吸気圧力PM及びエンジン回転速度NE等の値に基
づいて判断する。CPU81は加速状態と判断すると処
理をステップ110に移行させる。ステップ110にお
いて、CPU81は酸素センサ75により検出される酸
素の濃度Oxの値に基づいて目標空燃比と比較して空燃
比A/Fがリーンであるかどうかを判断する。In step 100, the CPU 81 determines whether or not the engine 1 is accelerating. That is, the CPU 81 determines the acceleration state of the engine 1 by the throttle opening T detected by the sensors 72, 73, 76.
The determination is made based on values such as A, the intake pressure PM, and the engine speed NE. When the CPU 81 determines that the vehicle is in the acceleration state, the process proceeds to step 110. In step 110, the CPU 81 determines whether the air-fuel ratio A / F is lean based on the value of the oxygen concentration Ox detected by the oxygen sensor 75, in comparison with the target air-fuel ratio.
【0033】ここで、空燃比A/Fがリーンである場合
にはステップ120において、CPU81はデポジット
量学習値KDPCを「1」だけインクリメントさせる。
そしてステップ120において、更新したデポジット量
学習値KDPCをバックアップメモリ84に記憶する。
一方、ステップ100において、加速状態でないと判断
した場合、又はステップ110において、空燃比A/F
がリーンではないと判断した場合にはデポジット量学習
値KDPCを更新せず前の値を保持する。本実施の形態
ではこの「デポジット量学習ルーチン」の処理を実行す
るCPU81が本発明のデポジット量学習手段に相当す
る。If the air-fuel ratio A / F is lean, the CPU 81 increments the deposit amount learning value KDPC by "1" in step 120.
Then, in step 120, the updated deposit amount learning value KDPC is stored in the backup memory 84.
On the other hand, when it is determined in step 100 that the vehicle is not in the acceleration state, or in step 110, the air-fuel ratio A / F
Is not lean, the previous value is retained without updating the deposit amount learning value KDPC. In the present embodiment, the CPU 81 that executes the processing of the “deposit amount learning routine” corresponds to the deposit amount learning means of the present invention.
【0034】一方、CPU81は図5のデポジット量学
習ルーチンで更新されたデポジット量学習値KDPCを
補正パラメータとしてVVTを制御する。「VVT制御
ルーチン」について図6及び図7に基づいて説明する。
CPU81はこのルーチンを所定の時間間隔をもって周
期的に実行する。On the other hand, the CPU 81 controls the VVT using the deposit amount learning value KDPC updated in the deposit amount learning routine of FIG. 5 as a correction parameter. The "VVT control routine" will be described with reference to FIGS.
The CPU 81 executes this routine periodically at predetermined time intervals.
【0035】ステップ200において、CPU81はV
VT目標変位角が変化したかどうかを判断する。ここ
で、VVT目標変位角とはバルブオーバーラップをエン
ジン1の運転状態に応じた最適なものとするために算出
される値である。CPU81はROM82に記憶された
マップを参照し、スロットル開度TA、吸気圧力PM及
びエンジン回転速度NE等をパラメータとしてVVT目
標変位角を算出する。In step 200, the CPU 81
It is determined whether the VT target displacement angle has changed. Here, the VVT target displacement angle is a value calculated to optimize the valve overlap according to the operating state of the engine 1. The CPU 81 refers to the map stored in the ROM 82 and calculates the VVT target displacement angle using the throttle opening TA, the intake pressure PM, the engine speed NE, and the like as parameters.
【0036】CPU81はVVT目標変位角の変化、す
なわち運転条件が変わったと判断すると、ステップ21
0においてデポジット量学習値KDPCがしきい値nよ
りも大きいかどうかを判断する。ここにしきい値nはデ
ポジット量学習値KDPCがこれ以下であれば無視しう
るとした値である。しきい値nは可変であって、0であ
ってもよい。CPU81はデポジット量学習値KDPC
がしきい値nよりも大きいと判断すると、ステップ22
0においてエンジン1が加速状態であるかどうかを判断
する。この判断は上記「デポジット量学習ルーチン」の
ステップ100の処理に準ずる。エンジン1が加速時で
あると判断すると、CPU81はステップ230におい
て、VVT目標変位角へのVVT進角速度(VVTSP
D)の値を以下の式に従って算出する。If the CPU 81 determines that the VVT target displacement angle has changed, that is, that the operating conditions have changed, step 21 is executed.
At 0, it is determined whether or not the deposit amount learning value KDPC is larger than a threshold value n. Here, the threshold value n is a value that can be ignored if the deposit amount learning value KDPC is equal to or less than this. The threshold value n is variable and may be zero. The CPU 81 calculates a deposit amount learning value KDPC.
Is greater than the threshold value n,
At 0, it is determined whether the engine 1 is accelerating. This determination conforms to the processing of step 100 of the above-mentioned “deposit amount learning routine”. When determining that the engine 1 is accelerating, the CPU 81 determines in step 230 that the VVT advance angle (VVTSP) to the VVT target displacement angle has been reached.
The value of D) is calculated according to the following equation.
【0037】 VVTSPD=VVTSPD0*1/KDPC すなわち、CPU81は前回のVVT目標変位角へのV
VT進角速度0に更新された最新のデポジット量学習値
KDPCの逆数を乗算することにより、デポジット量の
補正をした今回のVVT進角速度を算出する。ここに、
VVT進角速度とは運転条件が変更された場合、例えば
低負荷運転状態から高負荷運転状態に移行した場合にお
ける新たなVVT目標変位角に達するまでの速度であ
る。VVTSPD = VVTSP0 * 1 / KDPC That is, the CPU 81 sets the VVTPS to the previous VVT target displacement angle.
By multiplying the reciprocal of the latest deposit amount learning value KDPC updated to the VT advance speed 0, the current VVT advance speed corrected for the deposit amount is calculated. here,
The VVT advance angle speed is a speed until a new VVT target displacement angle is reached when the operating conditions are changed, for example, when the operation shifts from a low load operation state to a high load operation state.
【0038】一方、ステップ220においてエンジン1
が加速状態ではないと判断すると、CPU81はステッ
プ240において定常運転状態かどうかを判断する。C
PU81は定常運転状態と判断すると、ステップ250
において、VVT目標変位角(VVTB)を以下の式に
従って算出する。On the other hand, at step 220, the engine 1
Is not in the accelerated state, the CPU 81 determines in step 240 whether or not it is in the steady operation state. C
When determining that the PU 81 is in the steady operation state, the PU 81 proceeds to step 250.
, A VVT target displacement angle (VVTB) is calculated according to the following equation.
【0039】VVTB=VVTB0*1/KDPC すなわち、CPU81は前回のVVT目標変位角0に更
新された最新のデポジット量学習値KDPCの逆数を乗
算することにより、デポジット量の補正をした今回のV
VT目標変位角を算出する。CPU81はステップ26
0においてステップ230及びステップ250で得た今
回のVVT進角速度及びVVT目標変位角をバックアッ
プRAM84に記憶させる。そして、CPU81はステ
ップ270において今回のVVT目標変位角及びVVT
進角速度の値に基づいて制御を実行する。本実施の形態
ではステップ220及びステップ240の処理を実行す
るCPU81が本発明の過渡状態検出手段に相当する。VVTB = VVTB0 * 1 / KDPC That is, the CPU 81 multiplies the previous VVT target displacement angle 0 by the reciprocal of the latest deposit amount learning value KDPC updated to correct the deposit amount this time.
A VT target displacement angle is calculated. The CPU 81 proceeds to step 26
At 0, the current VVT advance velocity and the VVT target displacement angle obtained in steps 230 and 250 are stored in the backup RAM 84. Then, the CPU 81 determines in step 270 that the current VVT target displacement angle and the VVT
The control is executed based on the value of the advance angle speed. In the present embodiment, the CPU 81 executing the processing of step 220 and step 240 corresponds to the transient state detecting means of the present invention.
【0040】ここに、ある運転状態において従来のデポ
ジット量学習値KDPCによる補正をしない場合のVV
T制御の概念を図7の実線で示す。すなわち、この従来
のVVT制御ではP1なるVVT目標変位角で(T1−
T0)時間定常運転走行する。次いで、所定負荷下にお
いて加速運転状態に移行し、(T2−T1)時間の後P
2なるVVT目標変位角に達し、その負荷を維持した状
態で再び定常運転走行に移行する。Here, VV in the case where the correction based on the conventional deposit amount learning value KDPC is not performed in a certain operating state.
The concept of T control is shown by a solid line in FIG. In other words, in this conventional VVT control, the target VVT displacement angle of P1 is (T1−
T0) The vehicle is driven for a steady operation for a time. Next, the vehicle shifts to an acceleration operation state under a predetermined load, and after (T2−T1) time, P
The VVT target displacement angle of 2 is reached, and the vehicle shifts to the steady operation running again with the load maintained.
【0041】ところで、加速運転時においてはバルブオ
ーバーラップ量を増加させるためVVT進角速度は急激
に変化する。すなわち、VVT進角に伴うエンジン1の
体積効率は増加し、燃料供給量も増加する。この従来の
VVT制御においてはCPUは所定負荷に応じたVVT
進角速度t1を各種パラメータに基づいて算出してい
る。しかし、デポジットが堆積している場合にはデポジ
ットへの燃料の吸着が生じ、体積効率に応じた燃料供給
速度とCPUが計算するVVT進角速度とのバランスが
崩れる。すなわち、目標空燃比に対して燃焼室に供給さ
れる混合気は局所的にリーンになってしまう。従って、
要求される点火プラグの点火時期に対してずれが生じノ
ッキングが発生してしまう場合があった。Incidentally, during the acceleration operation, the VVT advance angle rapidly changes to increase the valve overlap amount. That is, the volumetric efficiency of the engine 1 accompanying the VVT advance angle increases, and the fuel supply amount also increases. In this conventional VVT control, the CPU performs VVT according to a predetermined load.
The advance angle speed t1 is calculated based on various parameters. However, when deposits are deposited, fuel is adsorbed to the deposits, and the balance between the fuel supply speed corresponding to the volumetric efficiency and the VVT advance speed calculated by the CPU is lost. That is, the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber with respect to the target air-fuel ratio locally becomes lean. Therefore,
In some cases, the required ignition timing of the spark plug is deviated to cause knocking.
【0042】また、デポジットがピストンや燃焼室内に
堆積すると燃焼室容積が減少し、デポジットが堆積して
いない場合に比べ圧縮比が高くなってしまう。特に最近
のエンジンでは高出力、燃費の向上のためにノッキング
が生ずる限界近くまで点火プラグの点火時期を進めてい
る。従って、デポジットの堆積に基づく圧縮比増加が考
慮されない従来のVVT制御においては限界を超えてノ
ッキングが発生してしまう。When deposits accumulate in the piston or the combustion chamber, the volume of the combustion chamber decreases, and the compression ratio becomes higher than when no deposits accumulate. In particular, in recent engines, the ignition timing of the spark plug is advanced to near the limit where knocking occurs in order to improve the output and fuel efficiency. Therefore, in the conventional VVT control in which the increase in the compression ratio based on the accumulation of the deposit is not taken into consideration, knocking occurs beyond the limit.
【0043】一方、同条件下の運転状態においてデポジ
ット量学習値KDPCによる補正をした本実施の形態の
VVT制御の概念を図7の破線で示す。本実施の形態の
VVT制御におけるVVT進角速度t2ではステップ2
30の処理によってVVT進角速度t1と比較して遅延
する。すなわち、VVT目標変位角に達するまでに従来
のVVT制御と変位量はほぼ同じであるにもかかわら
ず、変位時間は(T3−T2)時間だけ長くなってい
る。従って、デポジットへの燃料の吸着による燃料供給
速度遅延に応じてVVT進角速度も遅延するため、加速
運転時において空燃比A/Fはリーンにならずノッキン
グが発生しにくくなる。On the other hand, the concept of the VVT control of this embodiment, which is corrected by the deposit amount learning value KDPC under the operating condition under the same conditions, is shown by a broken line in FIG. In the VVT advancement speed t2 in the VVT control of the present embodiment, step 2
By the process of 30, the delay is made in comparison with the VVT advance speed t1. That is, although the displacement amount is almost the same as that of the conventional VVT control until the VVT target displacement angle is reached, the displacement time is longer by (T3-T2) time. Therefore, the VVT advance angle speed is also delayed in accordance with the fuel supply speed delay due to the adsorption of fuel to the deposit, so that the air-fuel ratio A / F does not become lean during acceleration operation and knocking is less likely to occur.
【0044】また、ステップ250の処理によってVV
T目標変位角は(T1−T0)時間においてはP1から
p1へ、(T3+n)時間以降においてはP2からp2
へとそれぞれ遅角側に変更される。従って、圧縮比が下
がるため定常運転時におけるノッキングの発生が防止さ
れる。尚、本実施の形態のVVT制御では(T2−T
1)時間における加速によって上記ステップ240の処
理が行われてVVT目標変位角が前回より遅延するた
め、厳密には(P1−p1)>(P2−p2)となる。Further, VV is obtained by the processing in step 250.
The T target displacement angle changes from P1 to p1 at the time (T1−T0), and from P2 to p2 after the time (T3 + n).
To the retard side. Therefore, knocking during steady operation is prevented since the compression ratio decreases. In the VVT control of the present embodiment, (T2-T
1) Since the processing in step 240 is performed due to acceleration in time and the VVT target displacement angle is delayed from the previous time, strictly (P1-p1)> (P2-p2).
【0045】一方、CPU81はステップ200でVV
T目標変位角が変化していないと判断した場合にはステ
ップ280で前回のVVT進角速度及びVVT目標変位
角を保持し、ステップ260に移行する。また、CPU
81はステップ210でデポジット量学習値KDPCが
しきい値N以下と判断すると同様にステップ280に移
行する。また、ステップ240において定常運転状態で
はないと判断された場合、すなわち減速運転状態の場合
には、CPU81はステップ290で他の処理を行う。
本実施の形態ではこの「デポジット量学習ルーチン」の
処理を実行するCPU81が本発明の開閉特性変更手段
に相当する。On the other hand, the CPU 81 determines in step 200 that VV
If it is determined that the T target displacement angle has not changed, the previous VVT advance velocity and VVT target displacement angle are held in step 280, and the process proceeds to step 260. Also, CPU
In step 210, when it is determined in step 210 that the deposit amount learning value KDPC is equal to or smaller than the threshold value N, the process proceeds to step 280 in the same manner. When it is determined in step 240 that the vehicle is not in the steady operation state, that is, in the case of the deceleration operation state, the CPU 81 performs another process in step 290.
In the present embodiment, the CPU 81 that executes the processing of the “deposit amount learning routine” corresponds to the opening / closing characteristic changing means of the present invention.
【0046】以上説明したように、本実施の形態の内燃
機関のバルブ特性制御装置によれば、次のような効果が
奏される。 (1)CPU81は加速運転時において、デポジット量
学習値KDPCに基づいてVVT進角速度を遅くするよ
うにしたため、VVT25に対してデポジット付着量に
応じた最適な制御を行うことができ、従来問題であった
ノッキングの発生が防止される。また、CPU81は定
常運転時において、デポジット量学習値KDPCに基づ
いてVVT目標変位角を変更するようにしたため、VV
T25に対してデポジット付着量に応じた最適な制御を
行うことができ、従来問題であったノッキングの発生が
防止される。特に、デポジット量についてはステップ1
00〜130に至るデポジット量学習ルーチンによっ
て、常に最新の学習値KDPCが得られ、推定されるデ
ポジット量の堆積量に応じた最適な学習値KDPCを補
正値として使用することができる。As described above, the valve characteristic control device for an internal combustion engine according to the present embodiment has the following effects. (1) Since the CPU 81 reduces the VVT advance speed based on the deposit amount learning value KDPC during the acceleration operation, the CPU 81 can perform optimal control on the VVT 25 in accordance with the amount of deposit adhesion. The occurrence of knocking is prevented. Also, the CPU 81 changes the VVT target displacement angle based on the deposit amount learning value KDPC during the steady operation, so that the VV
Optimal control according to the deposit amount can be performed for T25, and occurrence of knocking, which has been a conventional problem, is prevented. In particular, for the amount of deposit
The latest learning value KDPC is always obtained by the deposit amount learning routine ranging from 00 to 130, and the optimum learning value KDPC according to the estimated amount of deposit amount can be used as a correction value.
【0047】(2)デポジット量学習値KDPCは常に
前回の学習値KDPCを更新してバックアップRAM8
4に記憶させているため、エンジン1を一旦停止させて
も、次回の運転時には最新の学習値KDPCで制御する
ことができる。(2) The deposit amount learning value KDPC is always updated from the previous learning value KDPC and the backup RAM 8
Therefore, even if the engine 1 is temporarily stopped, it can be controlled by the latest learning value KDPC at the next operation.
【0048】(3)デポジット量学習値KDPCはステ
ップ210においてしきい値nまではパラメータとしな
いような制御となっている。従って、ある程度のデポジ
ットが堆積しなければデポジット量を無視した制御も可
能となる。(3) In step 210, the control is performed so that the deposit amount learning value KDPC is not a parameter up to the threshold value n. Therefore, if a certain amount of deposit does not accumulate, it is possible to perform control ignoring the deposit amount.
【0049】尚、この発明は次のような別の実施形態に
具体化することもできる。以下の別の実施形態でも、前
記実施形態と同等の作用及び効果を得ることができる。 (1)上記実施形態では、デポジット量学習値KDPC
に基づいて補正されたVVT進角速度及びVVT目標変
位角はステップ260でバックアップRAM84に記憶
させるようにしていた。これを、バックアップRAM8
4に記憶させずに直接実行させるようにしてもよい。こ
うすれば、CPU82の処理速度が向上する。The present invention can be embodied in another embodiment as follows. In the following another embodiment, the same operation and effect as the above embodiment can be obtained. (1) In the above embodiment, the deposit amount learning value KDPC
The VVT advance velocity and the VVT target displacement angle corrected on the basis of are stored in the backup RAM 84 in step 260. This is stored in the backup RAM 8
4 may be directly executed without being stored. By doing so, the processing speed of the CPU 82 is improved.
【0050】(2)上記実施形態では、バルブ特性とし
て吸気バルブ8のバルブタイミングを変更するようにし
た。これに対して、排気バルブ9のバルブタイミングの
みを変更するようにしてもよく、両バルブ8,9のバル
ブタイミングを変更してもよい。また、吸気バルブ8又
は排気バルブ9のバルブリフト量を変更するようにして
もよい。バルブリフト量を変更する場合には、ROM8
2に目標のバルブリフト量と実際のバルブリフト量が一
致した状態の関数データマップを基準として、目標のバ
ルブリフト量に対する実際のバルブリフト量の偏差の大
きさによって複数の関数データマップが設定される。こ
れらの構成により、エンジン1の運転状態をより広範囲
に調節することができる。(2) In the above embodiment, the valve timing of the intake valve 8 is changed as the valve characteristic. On the other hand, only the valve timing of the exhaust valve 9 may be changed, or the valve timing of both valves 8 and 9 may be changed. Further, the valve lift of the intake valve 8 or the exhaust valve 9 may be changed. When changing the valve lift, the ROM 8
2, a plurality of function data maps are set based on the magnitude of the deviation of the actual valve lift amount from the target valve lift amount with reference to the function data map in the state where the target valve lift amount and the actual valve lift amount match. You. With these configurations, the operating state of the engine 1 can be adjusted over a wider range.
【0051】(3)上記実施形態では、インナキャップ
45とカバー35との間に両者45,35に対して噛合
するリングギア48を備えたVVT25を用いた。これ
に対して、本発明をロータリー式の可変機構に具体化し
てもよい。(3) In the above embodiment, the VVT 25 having the ring gear 48 between the inner cap 45 and the cover 35 that meshes with the inner cap 45 and the cover 35 is used. On the other hand, the present invention may be embodied as a rotary variable mechanism.
【0052】(4)上記実施の形態では酸素センサ75
により検出される排気ガス中の特定成分は酸素Oxであ
った。しかし、酸素Ox以外の特定成分を検出するよう
にしてもよい。(4) In the above embodiment, the oxygen sensor 75
The specific component in the exhaust gas detected by was Ox. However, a specific component other than oxygen Ox may be detected.
【0053】更に、上記実施形態には、特許請求の範囲
に記載した技術的思想に係る次の実施態様が含まれるこ
とを、以下にその効果と共に記載する。 (a)請求項1〜3の発明において、デポジット量学習
手段により学習された今回の学習値をバックアップ機能
を有する記憶手段(上記実施の形態ではバックアップR
AM84)を備えた内燃機関のバルブ特性制御装置。こ
の構成では、一旦機関を停止させても、次回の運転時に
は最新の学習値KDPCで制御することができる。Further, it will be described below that the above embodiment includes the following embodiment according to the technical idea described in the claims, together with the effects thereof. (A) In the invention of claims 1 to 3, storage means having a backup function of the current learning value learned by the deposit amount learning means (the backup R in the above embodiment).
AM84), a valve characteristic control device for an internal combustion engine. With this configuration, even if the engine is stopped once, it can be controlled with the latest learning value KDPC at the next operation.
【0054】(b)過渡運転時とは特に加速運転時であ
る請求項1の内燃機関のバルブ特性制御装置。この構成
では、加速運転時における体積効率の変化速度が遅くな
って燃料供給が変化に追随できるようになるため、デポ
ジットによる燃料吸着に基づくVVT制御の不具合が生
じない。(B) The valve characteristic control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the transient operation is particularly an acceleration operation. In this configuration, the rate of change of the volumetric efficiency during the acceleration operation becomes slower, and the fuel supply can follow the change, so that the VVT control based on the fuel adsorption by the deposit does not occur.
【0055】[0055]
【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、可変バ
ルブタイミング機構の開閉特性をデポジットの推定付着
量を学習したデポジット量学習値を補正パラメータとす
るため、デポジットに応じた最適なVVT制御をするこ
とが可能である。According to the first aspect of the invention, since the opening / closing characteristic of the variable valve timing mechanism is set as a correction parameter using a deposit amount learning value obtained by learning an estimated deposit amount of the deposit, an optimum VVT according to the deposit is obtained. It is possible to control.
【0056】請求項2に記載の発明によれば、請求項1
に記載の発明の効果に加え、デポジット量学習学習値に
基づいて前記可変バルブタイミング機構の目標変位角を
遅角側に変更させたため、圧縮比が下がりノッキングの
発生が防止される。According to the invention described in claim 2, according to claim 1
In addition to the effects of the invention described in (1), since the target displacement angle of the variable valve timing mechanism is changed to the retard side based on the learning value of the deposit amount, the compression ratio is reduced and knocking is prevented from occurring.
【0057】請求項3に記載の発明によれば、請求項1
又は2に記載の発明の効果に加え、加速運転状態におけ
る体積効率の変化速度が遅くなって燃料供給が変化に追
随できるようになるため、ノッキングの発生が防止され
る。According to the invention described in claim 3, according to claim 1
Or, in addition to the effect of the invention described in 2 above, the rate of change in volumetric efficiency in the accelerated operation state is slowed and the fuel supply can follow the change, so that occurrence of knocking is prevented.
【図1】 本発明の実施の形態のエンジンの概略構成
図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an engine according to an embodiment of the present invention.
【図2】 本発明のVVTを示す断面図。FIG. 2 is a sectional view showing a VVT of the present invention.
【図3】 バルブオーバラップの変化を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a change in valve overlap.
【図4】 ECUの構成を示すブロック図。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an ECU.
【図5】 「デポジット量学習ルーチン」を示すフロー
チャート。FIG. 5 is a flowchart showing a “deposit amount learning routine”.
【図6】 「VVT制御ルーチン」を示すフローチャー
ト。FIG. 6 is a flowchart showing a “VVT control routine”.
【図7】 目標変位角と時間との関係を示すグラフ。FIG. 7 is a graph showing a relationship between a target displacement angle and time.
1…内燃機関としてのエンジン、4…燃焼室、6…吸気
通路、7…排気通路、8…吸気バルブ、9…排気バル
ブ、16…燃料噴射手段としてのインジェクタ、25…
可変バルブタイミング機構(VVT)、72…スロット
ルセンサ、73…吸気圧センサ、74…水温センサ、7
5…酸素センサ、76…回転速度センサ、(72〜76
は運転状態検出手段を構成する。)、81…CPU(8
1はデポジット量学習手段、開閉特性変更手段を構成す
る。)、84…記憶手段としてのバックアップRAM。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine as an internal combustion engine, 4 ... Combustion chamber, 6 ... Intake passage, 7 ... Exhaust passage, 8 ... Intake valve, 9 ... Exhaust valve, 16 ... Injector as fuel injection means, 25 ...
Variable valve timing mechanism (VVT), 72: throttle sensor, 73: intake pressure sensor, 74: water temperature sensor, 7
5: oxygen sensor, 76: rotational speed sensor, (72 to 76)
Constitutes operating state detecting means. ), 81 ... CPU (8
Reference numeral 1 denotes a deposit amount learning unit and an opening / closing characteristic changing unit. ), 84 ... Backup RAM as storage means.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02D 13/02 F01L 13/00 301 F02D 41/04 320 F02D 41/04 330 F02D 45/00 340 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) F02D 13/02 F01L 13/00 301 F02D 41/04 320 F02D 41/04 330 F02D 45/00 340
Claims (3)
のバルブの作動タイミングを調整することのできる可変
バルブタイミング機構と、 内燃機関の運転状態を検出するための運転状態検出手段
と、 前記内燃機関からその排気系に排出される排気ガスの特
定成分の濃度を検出するための濃度検出手段と、 前記運転状態検出手段と濃度検出手段との検出結果に基
づいて内燃機関内に供給される混合気の過渡運転時の空
燃比を演算し、その結果に基づいて吸気系におけるデポ
ジットの推定付着量を学習するデポジット量学習手段と
を有し、 同デポジット量学習手段の学習値に基づいて前記可変バ
ルブタイミング機構の開閉特性を変更する開閉特性変更
手段を有することを特徴とする内燃機関のバルブ特性制
御装置。A variable valve timing mechanism capable of adjusting an operation timing of at least one of an intake valve and an exhaust valve; an operating state detecting means for detecting an operating state of the internal combustion engine; Concentration detection means for detecting the concentration of a specific component of the exhaust gas discharged to the exhaust system; and transient of the air-fuel mixture supplied into the internal combustion engine based on the detection results of the operating state detection means and the concentration detection means. A deposit amount learning means for calculating an air-fuel ratio at the time of operation and learning an estimated amount of deposits in the intake system based on the result; and the variable valve timing mechanism based on a learning value of the deposit amount learning means. A valve characteristic control device for an internal combustion engine, comprising an opening / closing characteristic changing means for changing an opening / closing characteristic of the engine.
れた学習値に基づいて前記可変バルブタイミング機構の
目標変位角を遅角側に変更させる請求項1に記載の内燃
機関のバルブ特性制御装置。2. The valve characteristic control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a target displacement angle of the variable valve timing mechanism is changed to a retard side based on a learning value updated by the deposit amount learning means.
れた学習値に基づいて加速運転状態における前記可変バ
ルブタイミング機構の進角速度を遅延させる請求項1又
は2に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置。3. The valve characteristic control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein an advance speed of the variable valve timing mechanism in an acceleration operation state is delayed based on a learning value updated by the deposit amount learning unit.
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