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JP5015710B2 - Intake air amount control device for internal combustion engine - Google Patents

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JP5015710B2
JP5015710B2 JP2007255002A JP2007255002A JP5015710B2 JP 5015710 B2 JP5015710 B2 JP 5015710B2 JP 2007255002 A JP2007255002 A JP 2007255002A JP 2007255002 A JP2007255002 A JP 2007255002A JP 5015710 B2 JP5015710 B2 JP 5015710B2
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Hitachi Automotive Systems Ltd
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

本発明は、吸気バルブのリフト特性、及び、前記吸気バルブ上流の吸気通路に介装される吸気絞り弁の開度を制御して、機関の吸入空気量を制御する内燃機関の吸入空気量制御装置に関する。   The present invention controls the intake air amount of an internal combustion engine for controlling the intake air amount of the engine by controlling the lift characteristic of the intake valve and the opening of the intake throttle valve interposed in the intake passage upstream of the intake valve. Relates to the device.

特許文献1には、エアフローセンサで検出される吸入空気量(質量流量)と、スロットルセンサで検出されるスロットル開度に基づき演算される吸入空気量(体積流量)とから、前記スロットルセンサによる開度検出値を補正するための補正値を学習することで、スロットルセンサのばらつきや経時劣化を補正して、開度検出の精度を確保することが記載されている。
特開平8−074650号公報
Japanese Patent Laid-Open No. 2004-151867 discloses that an intake air amount (mass flow rate) detected by an air flow sensor and an intake air amount (volume flow rate) calculated based on a throttle opening detected by a throttle sensor are opened by the throttle sensor. It is described that learning of a correction value for correcting the degree detection value corrects variations in the throttle sensor and deterioration over time, thereby ensuring the accuracy of opening detection.
JP-A-8-074650

ところで、スロットルバルブと共に、吸気バルブのリフト特性(最大バルブリフト量や作動角の中心位相など)を可変とする可変動弁機構を備えた内燃機関では、前記リフト特性によっても機関の吸入空気量が変化するので、スロットル開度を高精度に制御できたとしても、リフト特性のばらつきによって吸入空気量にばらつきが生じてしまうと共に、スロットル開度と吸入空気量との相関を学習するときに、リフト特性のばらつきの影響を受けると、学習精度が低下してしまうという問題が生じる。   By the way, in an internal combustion engine provided with a variable valve mechanism that makes the intake valve lift characteristics (such as the maximum valve lift amount and the central phase of the operating angle) variable together with the throttle valve, the intake air amount of the engine also depends on the lift characteristics. Therefore, even if the throttle opening can be controlled with high accuracy, the intake air amount may vary due to variations in the lift characteristics, and when learning the correlation between the throttle opening and the intake air amount, When affected by variations in characteristics, there arises a problem that learning accuracy decreases.

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、吸気バルブのリフト特性による吸入空気量の制御誤差、及び、吸気絞り弁の開度による吸入空気量の制御誤差を、相互に影響を受けることなく学習できるようにして、スロットルバルブと共に、吸気バルブのリフト特性を可変とする可変動弁機構を備えた内燃機関における吸入空気量の制御精度を向上させることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and the control error of the intake air amount due to the lift characteristic of the intake valve and the control error of the intake air amount due to the opening of the intake throttle valve are mutually affected. An object of the present invention is to improve the control accuracy of the intake air amount in an internal combustion engine provided with a variable valve mechanism that makes the lift characteristics of the intake valve variable together with the throttle valve.

そのため請求項1記載の発明に係る内燃機関の吸入空気量制御装置は、吸気バルブの最大バルブリフト量を可変とする可変リフト機構と、前記吸気バルブの作動角の中心位相を可変とする可変バルブタイミング機構とを含む可変動弁機構と、前記吸気バルブ上流の吸気通路に介装される吸気絞り弁と、前記吸気バルブの最大バルブリフト量,前記吸気バルブの作動角の中心位相及び前記吸気絞り弁の開度を制御して、機関の吸入空気量を制御する制御手段と、前記吸気絞り弁を通過する吸入空気の流速が略音速となる条件であるときに、前記吸気絞り弁の開度による吸入空気量制御の誤差を学習する第1学習手段と、前記吸気絞り弁を通過する吸入空気の流速が非音速となる条件であるときに、前記吸気バルブの最大バルブリフト量による吸入空気量制御の誤差、及び、前記吸気バルブの作動角の中心位相による吸入空気量制御の誤差をそれぞれ個別に学習する第2学習手段と、前記第1学習手段及び第2学習手段による学習結果に基づいて、前記制御手段による前記吸気バルブの最大バルブリフト量,前記吸気バルブの作動角の中心位相及び前記吸気絞り弁の開度の制御を補正する補正手段と、を含んで構成され、
前記第2学習手段が、
前記最大バルブリフト量が、前記吸気バルブを通過する吸入空気の流速を略音速とするための学習用リフト量になるように、前記可変リフト機構を制御した状態で、前記吸気バルブを通過する吸入空気の流速が略音速になった場合には、前記学習用リフト量での吸入空気量に基づいて前記吸気バルブの最大バルブリフト量による吸入空気量制御の誤差を学習し、前記学習用リフト量になるように前記可変リフト機構を制御しても前記吸気バルブを通過する吸入空気の流速が略音速にならない場合には、前記可変バルブタイミング機構によって前記吸気バルブの作動角の中心位相を最遅角位置に動かし、前記中心位相が最遅角位置でかつ前記最大バルブリフト量が前記学習用リフト量での吸入空気量に基づいて前記吸気バルブの最大バルブリフト量による吸入空気量制御の誤差を学習するリフト学習手段と、
前記リフト学習手段による学習を行った後であって、かつ、前記吸気バルブを通過する吸入空気の流速が非音速である場合に、前記吸気バルブの作動角の中心位相による吸入空気量制御の誤差を学習するバルブタイミング学習手段と、
を含むことを特徴とする。
上記発明によると、吸気絞り弁を通過する吸入空気の流速が略音速であるか否かによって、吸気絞り弁の開度による吸入空気量の制御誤差を学習させるか、吸気バルブのリフト特性による吸入空気量の制御誤差を学習させるかが切り換えられる。
Therefore, an intake air amount control apparatus for an internal combustion engine according to the first aspect of the present invention includes a variable lift mechanism that makes the maximum valve lift amount of the intake valve variable, and a variable valve that makes the center phase of the operating angle of the intake valve variable. A variable valve mechanism including a timing mechanism, an intake throttle valve interposed in an intake passage upstream of the intake valve, a maximum valve lift amount of the intake valve, a center phase of an operating angle of the intake valve, and the intake throttle The control means for controlling the opening degree of the valve to control the intake air amount of the engine, and the opening degree of the intake throttle valve when the flow rate of the intake air passing through the intake throttle valve is substantially sonic. When the first learning means for learning the intake air amount control error due to the intake air flow rate and the non-sonic velocity of the intake air passing through the intake throttle valve are in a non-sonic speed condition, The second learning means for individually learning the error of the air amount control and the error of the intake air amount control due to the center phase of the operating angle of the intake valve, and the learning result by the first learning means and the second learning means. And a correction means for correcting the control of the maximum valve lift amount of the intake valve, the central phase of the operating angle of the intake valve, and the opening degree of the intake throttle valve by the control means,
The second learning means is
Suction passing through the intake valve in a state where the variable lift mechanism is controlled so that the maximum valve lift amount is a learning lift amount so that the flow velocity of the intake air passing through the intake valve is substantially sonic. When the flow velocity of air becomes substantially sonic, the learning lift amount is learned by learning an intake air amount control error based on the maximum valve lift amount of the intake valve based on the intake air amount at the learning lift amount. If the flow rate of the intake air passing through the intake valve does not become nearly sonic speed even if the variable lift mechanism is controlled so that the center angle of the operating angle of the intake valve is delayed by the variable valve timing mechanism. The maximum valve lift of the intake valve is moved based on the intake air amount when the center phase is the most retarded angle position and the maximum valve lift amount is the learning lift amount. A lift learning means for learning the error of the intake air amount control by the quantity,
After learning by the lift learning means, and when the flow velocity of the intake air passing through the intake valve is non-sonic, the intake air amount control error due to the center phase of the operating angle of the intake valve Valve timing learning means for learning
It is characterized by including .
According to the above invention, depending on whether or not the flow velocity of the intake air passing through the intake throttle valve is substantially sonic, the control error of the intake air amount due to the opening of the intake throttle valve is learned, or the intake due to the lift characteristic of the intake valve Whether to learn the control error of the air amount is switched.

吸気絞り弁を通過する吸入空気の流速が略音速であるときには、吸入空気量が吸気絞り弁の開度(開口面積)によって制御され、吸気絞り弁の下流側に配置される吸気バルブのリフト特性に影響されないため、吸気絞り弁の開度による吸入空気量の制御誤差を高精度に学習させることができる。
更に、スロットル通過吸入空気の流速が非音速であるときに、吸気バルブの最大バルブリフト量による吸入空気量の制御誤差、及び、吸気バルブの作動角の中心位相による吸入空気量の制御誤差をそれぞれ個別に学習する構成であり、吸気バルブを通過する吸入空気の流速を略音速として、吸気バルブの最大バルブリフト量による吸入空気量制御の誤差を学習し、係る学習を行った後であって、かつ、吸気バルブを通過する吸入空気の流速が非音速の条件で、吸気バルブの作動角の中心位相による吸入空気量制御の誤差を学習する。
即ち、吸気バルブを通過する吸入空気の流速が略音速であるときには、吸入空気量が吸気バルブの開口面積に依存して変化するので、吸気バルブの最大バルブリフト量による吸入空気量の制御誤差を学習させ、係る学習を行った後であって、かつ、吸気バルブを通過する吸入空気の流速が非音速であるときには、吸入空気量が吸気バルブの作動角の中心位相(開閉時期)に依存して変化するので、吸気バルブの作動角の中心位相による吸入空気量の制御誤差を学習させる。
ここで、吸気バルブの最大バルブリフト量による吸入空気量制御の誤差を学習させる際に、吸気バルブを通過する吸入空気の流速を略音速にすることができない場合には、可変バルブタイミング機構によって可変とされる作動角の中心位相を、最遅角位置に動かして、中心位相の違いによって実際の吸入空気量にばらつきが発生することを回避し、吸気バルブの最大バルブリフト量による吸入空気量制御の誤差を学習させる。
When the flow rate of the intake air passing through the intake throttle valve is substantially sonic, the intake air amount is controlled by the opening (opening area) of the intake throttle valve, and the lift characteristic of the intake valve disposed downstream of the intake throttle valve Therefore, the control error of the intake air amount due to the opening of the intake throttle valve can be learned with high accuracy.
Furthermore, when the flow velocity of the intake air passing through the throttle is non-sonic, the control error of the intake air amount due to the maximum valve lift amount of the intake valve and the control error of the intake air amount due to the center phase of the intake valve operating angle are respectively shown. After learning the intake air amount control error due to the maximum valve lift amount of the intake valve, with the flow rate of the intake air passing through the intake valve being approximately the sound speed, and performing such learning, In addition, an intake air amount control error based on the center phase of the operating angle of the intake valve is learned under the condition that the flow velocity of the intake air passing through the intake valve is non-sonic.
That is, when the flow velocity of the intake air passing through the intake valve is substantially sonic, the intake air amount changes depending on the opening area of the intake valve, so that the control error of the intake air amount due to the maximum valve lift amount of the intake valve is reduced. After learning and performing such learning, and when the flow velocity of the intake air passing through the intake valve is non-sonic, the intake air amount depends on the center phase (opening / closing timing) of the operating angle of the intake valve. Therefore, the control error of the intake air amount due to the center phase of the operation angle of the intake valve is learned.
Here, when learning the intake air flow rate control error due to the maximum valve lift of the intake valve, if the flow velocity of the intake air passing through the intake valve cannot be made nearly sonic, it can be changed by the variable valve timing mechanism. The intake air amount is controlled by the maximum valve lift amount of the intake valve by moving the center phase of the working angle to the most retarded angle position to avoid variations in the actual intake air amount due to the difference in the center phase. To learn the error.

請求項2記載の発明では、前記第2学習手段が、前記吸気バルブの最大バルブリフト量及び中心位相に基づいてそのときの吸入空気量の基準値を設定し、該基準値と実際の吸入空気量との偏差を算出するようにした。 According to a second aspect of the present invention, the second learning means sets a reference value of the intake air amount at that time based on the maximum valve lift amount and the center phase of the intake valve , and the reference value and the actual intake air The deviation from the quantity was calculated.

上記発明によると、吸気バルブの最大バルブリフト量及び中心位相がそれぞれに可変制御される場合に、吸入空気量の基準値を、吸気バルブの最大バルブリフト量及び中心位相に基づいて設定する。
請求項3記載の発明では、排気バルブの作動角の中心位相を可変とする排気側可変バルブタイミング機構を備え、前記第2学習手段が、吸気バルブの最大バルブリフト量及び中心位相と共に、排気バルブの作動角の中心位相に基づいてそのときの吸入空気量の基準値を設定するようにした。
According to the above invention, when the maximum valve lift amount and the center phase of the intake valve are variably controlled, the reference value of the intake air amount is set based on the maximum valve lift amount and the center phase of the intake valve.
According to a third aspect of the present invention, an exhaust side variable valve timing mechanism is provided which makes the central phase of the exhaust valve operating angle variable, and the second learning means has the exhaust valve together with the maximum valve lift amount and the central phase of the intake valve. The reference value of the intake air amount at that time is set based on the center phase of the operating angle.

上記発明によると、吸気バルブの最大バルブリフト量及び中心位相が可変とされると共に、排気バルブの作動角の中心位相が可変とされる場合に、吸入空気量の基準値を、吸気バルブの最大バルブリフト量及び中心位相及び排気バルブの作動角の中心位相に基づいて設定し、前記基準値に対する実際値の偏差を制御誤差とする。 According to the above invention, when the maximum valve lift amount and the center phase of the intake valve are variable and the center phase of the exhaust valve operating angle is variable, the reference value of the intake air amount is set to the maximum value of the intake valve. It is set based on the valve lift amount, the center phase, and the center phase of the exhaust valve operating angle, and the deviation of the actual value from the reference value is taken as the control error.

請求項記載の発明では、前記第1学習手段が、吸気絞り弁を通過する吸入空気の流速が略音速となる条件で、吸気絞り弁の開度から設定される吸入空気量の基準値とそのときの実際の吸入空気量との偏差を算出するようにした。
上記発明によると、吸気絞り弁の開度から設定される吸入空気量の基準値と、実際の吸入空気量との偏差は、吸気絞り弁の開度に基づく吸入空気量の制御誤差を示すことになる。
According to a fourth aspect of the present invention, the first learning means has a reference value of the intake air amount set from the opening of the intake throttle valve under the condition that the flow velocity of the intake air passing through the intake throttle valve is substantially sonic. The deviation from the actual intake air amount at that time was calculated.
According to the above invention, the difference between the reference value of the intake air amount set from the opening of the intake throttle valve and the actual intake air amount indicates a control error of the intake air amount based on the opening of the intake throttle valve. become.

請求項記載の発明では、前記第1及び第2学習手段が、吸気絞り弁を通過する吸入空気の流速が略音速となる条件であるか否かを、吸気絞り弁と吸気バルブとの間における吸気圧に基づいて判断するようにした。
上記発明によると、吸気絞り弁の上流側は大気圧であるから、吸気絞り弁を通過する吸入空気の流速が略音速となるときの吸気圧を特定し、吸気圧が前記特定される領域内の値であるか否かによって、吸気絞り弁を通過する吸入空気の流速が略音速であるか否かを判断する。
According to a fifth aspect of the present invention, the first and second learning means determine whether or not the flow rate of the intake air passing through the intake throttle valve is a condition that the sound speed is substantially sonic. Judgment was made based on the intake pressure.
According to the above invention, since the upstream side of the intake throttle valve is at atmospheric pressure, the intake pressure when the flow velocity of the intake air passing through the intake throttle valve is substantially sonic is specified, and the intake pressure is within the specified region. It is determined whether or not the flow velocity of the intake air passing through the intake throttle valve is substantially sonic.

請求項記載の発明では、前記第1及び第2学習手段による学習を経験していることを条件として、内燃機関の空燃比を目標空燃比に補正するための学習補正値の更新を許可する空燃比学習許可手段を設けるようにした。
上記発明によると、吸気絞り弁の開度による吸入空気量の制御誤差、及び、前記吸気バルブのリフト特性による吸入空気量の制御誤差の学習を行い、吸入空気量制御の精度が確保されてから、空燃比を補正するための学習補正値の更新を許可する。
According to a sixth aspect of the present invention, the update of the learning correction value for correcting the air-fuel ratio of the internal combustion engine to the target air-fuel ratio is permitted on the condition that learning by the first and second learning means is experienced. An air-fuel ratio learning permission unit is provided.
According to the above invention, after learning the control error of the intake air amount due to the opening degree of the intake throttle valve and the control error of the intake air amount due to the lift characteristic of the intake valve, the accuracy of the intake air amount control is ensured. The update of the learning correction value for correcting the air-fuel ratio is permitted.

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

また、各気筒の吸気バルブ105上流側の吸気ポート130には、燃料噴射弁131が設けられる。
前記燃料噴射弁131には、所定圧に調整された燃料が供給され、エンジンコントロールモジュール(ECM)114から送られる噴射パルス信号の噴射パルス幅(開弁時間)に比例する量の燃料を噴射する。
A fuel injection valve 131 is provided in the intake port 130 upstream of the intake valve 105 of each cylinder.
The fuel injection valve 131 is supplied with fuel adjusted to a predetermined pressure, and injects an amount of fuel proportional to the injection pulse width (valve opening time) of the injection pulse signal sent from the engine control module (ECM) 114. .

そして、燃焼室106内の混合気は、図示省略した点火プラグによる火花点火によって着火燃焼する。
尚、燃料噴射弁131が燃焼室106内に直接燃料を噴射する筒内直接噴射式内燃機関とすることができ、また、火花点火式内燃機関に代えて圧縮自己着火式内燃機関とすることができる。
The air-fuel mixture in the combustion chamber 106 is ignited and burned by spark ignition by a spark plug (not shown).
The fuel injection valve 131 can be an in-cylinder direct injection internal combustion engine in which fuel is directly injected into the combustion chamber 106, and a compression self-ignition internal combustion engine can be used instead of the spark ignition internal combustion engine. it can.

燃焼室106内の燃焼排気は、排気バルブ107を介して排出され、フロント触媒コンバータ108及びリア触媒コンバータ109で浄化された後、大気中に放出される。
前記排気バルブ107は、排気側カムシャフト110に設けられたカム111によって一定の最大バルブリフト量,バルブ作動角及びバルブタイミングを保って開閉駆動される。
The combustion exhaust in the combustion chamber 106 is discharged through an exhaust valve 107, purified by the front catalytic converter 108 and the rear catalytic converter 109, and then released into the atmosphere.
The exhaust valve 107 is driven to open and close by a cam 111 provided on the exhaust camshaft 110 while maintaining a constant maximum valve lift, valve operating angle, and valve timing.

一方、吸気バルブ105のリフト特性は、可変動弁機構としての可変リフト機構112及び可変バルブタイミング機構113によって可変とされる
前記可変リフト機構112は、吸気バルブ105の最大バルブリフト量をバルブ作動角と共に連続的に可変する機構であって、最大バルブリフト量を増大(減少)変化させるとこれに伴ってバルブ作動角も同時に増大(減少)変化させる機構である。
On the other hand, the lift characteristic of the intake valve 105 is variable by a variable lift mechanism 112 and a variable valve timing mechanism 113 as variable valve mechanisms. The variable lift mechanism 112 determines the maximum valve lift amount of the intake valve 105 as a valve operating angle. In addition, when the maximum valve lift amount is increased (decreased) and changed, the valve operating angle is also increased (decreased) at the same time.

また、可変バルブタイミング機構113は、クランクシャフト120に対して後述する吸気バルブ駆動軸3の回転位相を変化させることで、吸気バルブ105のバルブ作動角の中心位相を連続的に進遅角変化させる機構である。
マイクロコンピュータを内蔵するエンジンコントロールモジュール114は、予め記憶されたプログラムに従った演算処理によって、燃料噴射量(噴射パルス幅),点火時期,目標吸入空気量,目標吸気管負圧を設定すると共に、これらに基づいて燃料噴射弁131,点火コイル用のパワートランジスタ(図示省略),電子制御スロットル装置104,可変リフト機構112及び可変バルブタイミング機構113に制御信号を出力する。
The variable valve timing mechanism 113 continuously changes the central phase of the valve operating angle of the intake valve 105 by changing the rotational phase of the intake valve drive shaft 3 to be described later with respect to the crankshaft 120. Mechanism.
The engine control module 114 incorporating the microcomputer sets the fuel injection amount (injection pulse width), the ignition timing, the target intake air amount, the target intake pipe negative pressure by arithmetic processing according to a program stored in advance. Based on these, a control signal is output to the fuel injection valve 131, a power transistor for the ignition coil (not shown), the electronic control throttle device 104, the variable lift mechanism 112, and the variable valve timing mechanism 113.

尚、内燃機関101の燃料噴射量・点火時期を制御するユニットと、可変リフト機構112及び可変バルブタイミング機構113によって吸気バルブ105のリフト特性を制御するユニットとを個別に備えることができる。
前記エンジンコントロールモジュール114には、各種センサからの検出信号が入力される。
A unit for controlling the fuel injection amount and ignition timing of the internal combustion engine 101 and a unit for controlling the lift characteristics of the intake valve 105 by the variable lift mechanism 112 and the variable valve timing mechanism 113 can be provided separately.
Detection signals from various sensors are input to the engine control module 114.

前記各種センサとしては、内燃機関101の吸入空気量(質量流量)を検出するホットワイヤ式のエアフローセンサ115、車両の運転者が操作するアクセルペダルの開度を検出するアクセルセンサ116、クランクシャフト120に支持させたシグナルプレートに設けた被検出部を検出することで、単位クランク角毎に単位クランク角信号POSを出力するクランク角センサ117、スロットルバルブ103bの開度TVOを検出するスロットルセンサ118、エンジン101の冷却水温度を検出する水温センサ119、後述する吸気バルブ駆動軸3に支持されたシグナルプレートに設けた被検出部を検出することで、前記吸気バルブ駆動軸3の基準回転位置毎にカム信号を出力するカムセンサ132、大気圧を検出する大気圧センサ135、スロットルバルブ103b下流の吸気管内圧を検出する吸気圧センサ136、前記フロント触媒コンバータ108の上流側に配置され、排気中の酸素濃度から空燃比を検出する空燃比センサ137などが設けられている。   Examples of the various sensors include a hot wire type air flow sensor 115 that detects an intake air amount (mass flow rate) of the internal combustion engine 101, an accelerator sensor 116 that detects an opening degree of an accelerator pedal operated by a vehicle driver, and a crankshaft 120. A crank angle sensor 117 that outputs a unit crank angle signal POS for each unit crank angle, a throttle sensor 118 that detects an opening TVO of the throttle valve 103b, By detecting a water temperature sensor 119 for detecting the coolant temperature of the engine 101 and a detected portion provided on a signal plate supported by the intake valve drive shaft 3 described later, for each reference rotational position of the intake valve drive shaft 3. Cam sensor 132 that outputs a cam signal, atmospheric pressure sensor 13 that detects atmospheric pressure An intake pressure sensor 136 that detects an intake pipe internal pressure downstream of the throttle valve 103b, an air-fuel ratio sensor 137 that is disposed upstream of the front catalytic converter 108 and detects an air-fuel ratio from the oxygen concentration in the exhaust gas are provided. .

前記単位クランク角信号POSは、内燃機関101の気筒間における行程位相差(点火間隔)に相当するクランク角度(4気筒で180°CA)毎に歯抜けを生じるように、シグナルプレート上の前記被検出部が設定されており、前記単位クランク角信号POSの歯抜け位置を、単位クランク角信号POSの出力周期に基づいて検出することで、前記行程位相差毎の基準クランク角位置REFを検出することができるようになっている。   The unit crank angle signal POS is generated on the signal plate so that a tooth loss occurs at every crank angle (180 ° CA for four cylinders) corresponding to the stroke phase difference (ignition interval) between the cylinders of the internal combustion engine 101. A detection unit is set, and the reference crank angle position REF for each stroke phase difference is detected by detecting the tooth missing position of the unit crank angle signal POS based on the output cycle of the unit crank angle signal POS. Be able to.

そして、前記カムセンサ132からのカム信号と、前記基準クランク角位置REFとの位相差から、前記可変バルブタイミング機構113によるバルブタイミング(作動角の中心位相)の進遅角量が検出される。
また、内燃機関101の回転速度NEは、基準クランク角位置REFの検出間隔時間に基づいて検出される。
Then, from the phase difference between the cam signal from the cam sensor 132 and the reference crank angle position REF, the advance / retard angle amount of the valve timing (center phase of the operating angle) by the variable valve timing mechanism 113 is detected.
Further, the rotational speed NE of the internal combustion engine 101 is detected based on the detection interval time of the reference crank angle position REF.

図2は、前記可変リフト機構112の構造を示す斜視図である。但し、可変リフト機構112は、図2に示した構造のものに限定されない。
本実施形態の内燃機関101は、各気筒に一対の吸気バルブ105がそれぞれ設けられており、これら吸気バルブ105の上方に、前記クランクシャフト120によって回転駆動される吸気バルブ駆動軸3が気筒列方向に沿って回転可能に支持されている。
FIG. 2 is a perspective view showing the structure of the variable lift mechanism 112. However, the variable lift mechanism 112 is not limited to the structure shown in FIG.
In the internal combustion engine 101 of the present embodiment, a pair of intake valves 105 is provided for each cylinder, and an intake valve drive shaft 3 that is rotationally driven by the crankshaft 120 is disposed above the intake valves 105 in the cylinder row direction. Is supported rotatably.

前記吸気バルブ駆動軸3には、吸気バルブ105のバルブリフタ105aに当接して吸気バルブ105を開閉駆動する揺動カム4が相対回転可能に外嵌されている。
前記吸気バルブ駆動軸3と揺動カム4との間に、吸気バルブ105の作動角及びバルブリフト量を連続的に変更するための可変リフト機構112が設けられている。
尚、図2では、一対の吸気バルブ105について、一方にのみ可変リフト機構112を図示し、他方については図示を省略してある。
A swing cam 4 that contacts the valve lifter 105a of the intake valve 105 and opens and closes the intake valve 105 is fitted on the intake valve drive shaft 3 so as to be relatively rotatable.
A variable lift mechanism 112 for continuously changing the operating angle and valve lift amount of the intake valve 105 is provided between the intake valve drive shaft 3 and the swing cam 4.
In FIG. 2, the variable lift mechanism 112 is shown only on one side of the pair of intake valves 105, and the other side is not shown.

前記吸気バルブ駆動軸3の一端部には、クランクシャフト120に対する前記吸気バルブ駆動軸3の回転位相を変化させることにより、吸気バルブ105の作動角の中心位相を連続的に変更する可変バルブタイミング機構113が配設されている。
前記可変リフト機構112は、図2及び図3に示すように、吸気バルブ駆動軸3に偏心して固定的に設けられる円形の駆動カム11と、この駆動カム11に相対回転可能に外嵌するリング状リンク12と、吸気バルブ駆動軸3と略平行に気筒列方向へ延びる制御軸13と、この制御軸13に偏心して固定的に設けられた円形の制御カム14と、この制御カム14に相対回転可能に外嵌すると共に、一端がリング状リンク12の先端に連結されたロッカアーム15と、このロッカアーム15の他端と揺動カム4とに連結されたロッド状リンク16と、を有している。
A variable valve timing mechanism that continuously changes the center phase of the operating angle of the intake valve 105 by changing the rotational phase of the intake valve drive shaft 3 with respect to the crankshaft 120 at one end of the intake valve drive shaft 3. 113 is arranged.
As shown in FIGS. 2 and 3, the variable lift mechanism 112 includes a circular drive cam 11 that is eccentrically fixed to the intake valve drive shaft 3 and a ring that is externally fitted to the drive cam 11 so as to be relatively rotatable. A link 12, a control shaft 13 that extends substantially parallel to the intake valve drive shaft 3 in the cylinder row direction, a circular control cam 14 that is eccentrically fixed to the control shaft 13, and a relative position to the control cam 14. A rocker arm 15 that is rotatably fitted and has one end connected to the tip of the ring-shaped link 12, and a rod-shaped link 16 connected to the other end of the rocker arm 15 and the swing cam 4. Yes.

前記制御軸13は、モータ17によりギア列18を介して回転駆動されるが、制御軸13と一体的に設けられるストッパ13aが固定側に当接することで、予め設定された最小リフト位置・最小作動角位置(以下では、単に最小リフト位置という)に相当する角度位置でそれ以上のリフト・作動角減少側への回動が制限されるようになっている。
上記の構成により、クランクシャフト120に連動して吸気バルブ駆動軸3が回転すると、駆動カム11を介してリング状リンク12がほぼ並進移動すると共に、ロッカアーム15が制御カム14の軸心周りに揺動し、ロッド状リンク16を介して揺動カム4が揺動して吸気バルブ105が開閉駆動される。
The control shaft 13 is rotationally driven by a motor 17 via a gear train 18, and a preset minimum lift position / minimum is set by a stopper 13 a provided integrally with the control shaft 13 coming into contact with the fixed side. Further rotation to the lift / working angle decrease side is restricted at an angular position corresponding to the working angle position (hereinafter simply referred to as the minimum lift position).
With the above configuration, when the intake valve drive shaft 3 rotates in conjunction with the crankshaft 120, the ring-shaped link 12 moves substantially in translation through the drive cam 11, and the rocker arm 15 swings around the axis of the control cam 14. The swing cam 4 swings through the rod-shaped link 16 and the intake valve 105 is driven to open and close.

また、前記モータ17を駆動制御して制御軸13の回転角度を変化させることにより、ロッカアーム15の揺動中心となる制御カム14の軸心位置が変化して揺動カム4の姿勢が変化する。
これにより、吸気バルブ105の作動角の中心位相が略一定のままで、吸気バルブ105の作動角及び最大バルブリフト量が連続的に変化する。
Further, by driving and controlling the motor 17 to change the rotation angle of the control shaft 13, the axial center position of the control cam 14 serving as the rocking center of the rocker arm 15 changes and the posture of the rocking cam 4 changes. .
As a result, the operating angle of the intake valve 105 and the maximum valve lift amount continuously change while the central phase of the operating angle of the intake valve 105 remains substantially constant.

エンジンコントロールモジュール114には、前記制御軸13の回転角を検出する角度センサ133からの検出信号が入力され、目標バルブリフト量に対応する目標角度位置に前記制御軸13を回動させるべく、前記角度センサ133の検出結果に基づいて前記モータ17の電流の向き及び大きさがフィードバック制御される。
次に、前記可変バルブタイミング機構113の構成を、図4に基づいて説明する。
A detection signal from an angle sensor 133 that detects the rotation angle of the control shaft 13 is input to the engine control module 114, and the control shaft 13 is rotated to a target angle position corresponding to a target valve lift amount. Based on the detection result of the angle sensor 133, the direction and magnitude of the current of the motor 17 are feedback-controlled.
Next, the configuration of the variable valve timing mechanism 113 will be described with reference to FIG.

本実施形態では、可変バルブタイミング機構113として、ベーン式の可変バルブタイミング機構を採用しているが、ベーン式に限定されるものではなく、電磁リターダを用いたものなど公知の種々の機構を採用できる。
前記ベーン式の可変バルブタイミング機構113は、クランクシャフト120によりタイミングチェーンを介して回転駆動されるカムスプロケット51(タイミングスプロケット)と、吸気バルブ駆動軸3の端部に固定されてカムスプロケット51内に回転自在に収容された回転部材53と、該回転部材53をカムスプロケット51に対して相対的に回転させる油圧回路54と、カムスプロケット51と回転部材53との相対回転位置を所定位置で選択的にロックするロック機構60とを備えている。
In the present embodiment, a vane type variable valve timing mechanism is employed as the variable valve timing mechanism 113. However, the variable valve timing mechanism 113 is not limited to the vane type, and various known mechanisms such as those using an electromagnetic retarder are employed. it can.
The vane-type variable valve timing mechanism 113 is fixed to the cam sprocket 51 (timing sprocket) rotated by the crankshaft 120 via a timing chain and the end of the intake valve drive shaft 3 and is inserted into the cam sprocket 51. A rotating member 53 rotatably accommodated, a hydraulic circuit 54 for rotating the rotating member 53 relative to the cam sprocket 51, and a relative rotational position of the cam sprocket 51 and the rotating member 53 are selectively selected at predetermined positions. And a locking mechanism 60 that locks the frame.

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

前記回転部材53は、吸気バルブ駆動軸3の前端部に固定されており、円環状の基部77の外周面に90°間隔で4つのベーン78a,78b,78c,78dが設けられている。
前記第1〜第4ベーン78a〜78dは、それぞれ断面が略逆台形状を呈し、各隔壁部63間の凹部に配置され、前記凹部を回転方向の前後に隔成し、ベーン78a〜78dの両側と各隔壁部63の両側面との間に、進角側油圧室82と遅角側油圧室83を構成する。
The rotating member 53 is fixed to the front end portion of the intake valve drive shaft 3, and four vanes 78 a, 78 b, 78 c, 78 d are provided on the outer peripheral surface of the annular base 77 at 90 ° intervals.
Each of the first to fourth vanes 78a to 78d has a substantially inverted trapezoidal cross section, and is disposed in a recess between the partition walls 63. The recesses are separated from each other in the rotational direction, and the vanes 78a to 78d. An advance side hydraulic chamber 82 and a retard side hydraulic chamber 83 are formed between both sides and both side surfaces of each partition wall 63.

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

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

前記電磁切換弁95は、内部のスプール弁体が各油圧通路91,92と供給通路93及びドレン通路94a,94bとを相対的に切り換え制御するようになっている。
前記エンジンコントロールモジュール114は、前記電磁切換弁95を駆動する電磁アクチュエータ99に対する通電量を、デューティ制御信号に基づいて制御する。
例えば、電磁アクチュエータ99にデューティ比0%の制御信号(OFF信号)を出力すると、オイルポンプ47から圧送された作動油は、第2油圧通路92を通って遅角側油圧室83に供給されると共に、進角側油圧室82内の作動油が、第1油圧通路91を通って第1ドレン通路94aからオイルパン96内に排出される。
The electromagnetic switching valve 95 is configured such that an internal spool valve body relatively switches and controls the hydraulic passages 91 and 92, the supply passage 93, and the drain passages 94a and 94b.
The engine control module 114 controls the energization amount for the electromagnetic actuator 99 that drives the electromagnetic switching valve 95 based on a duty control signal.
For example, when a control signal (OFF signal) with a duty ratio of 0% is output to the electromagnetic actuator 99, the hydraulic oil pressure-fed from the oil pump 47 is supplied to the retard-side hydraulic chamber 83 through the second hydraulic passage 92. At the same time, the hydraulic oil in the advance side hydraulic chamber 82 is discharged from the first drain passage 94 a into the oil pan 96 through the first hydraulic passage 91.

従って、遅角側油圧室83の内圧が高、進角側油圧室82の内圧が低となって、回転部材53は、ベーン78a〜78bを介して最大遅角側に回転し、この結果、吸気バルブ105の開期間(開時期及び閉時期)が遅くなる。
一方、電磁アクチュエータ99にデューティ比100%の制御信号(ON信号)を出力すると、作動油は、第1油圧通路91を通って進角側油圧室82内に供給されると共に、遅角側油圧室83内の作動油が第2油圧通路92及び第2ドレン通路94bを通ってオイルパン96に排出され、遅角側油圧室83が低圧になる。
Therefore, the internal pressure of the retard side hydraulic chamber 83 is high and the internal pressure of the advance side hydraulic chamber 82 is low, and the rotating member 53 rotates to the maximum retard side via the vanes 78a to 78b. The opening period (opening timing and closing timing) of the intake valve 105 is delayed.
On the other hand, when a control signal (ON signal) with a duty ratio of 100% is output to the electromagnetic actuator 99, the hydraulic oil is supplied into the advance side hydraulic chamber 82 through the first hydraulic passage 91 and the retard side hydraulic pressure is supplied. The hydraulic oil in the chamber 83 is discharged to the oil pan 96 through the second hydraulic passage 92 and the second drain passage 94b, and the retard side hydraulic chamber 83 becomes low pressure.

このため、回転部材53は、ベーン78a〜78dを介して進角側へ最大に回転し、これによって、吸気バルブ105の開期間(開時期及び閉時期)が早くなる。
次に、前記エンジンコントロールモジュール114による電子制御スロットル装置104,可変リフト機構112及び可変バルブタイミング機構113の制御(吸入空気量制御)を詳細に説明する。
For this reason, the rotating member 53 rotates to the maximum advance side via the vanes 78a to 78d, and thereby the opening period (opening timing and closing timing) of the intake valve 105 is advanced.
Next, the control (intake air amount control) of the electronic control throttle device 104, the variable lift mechanism 112 and the variable valve timing mechanism 113 by the engine control module 114 will be described in detail.

図5は、前記エンジンコントロールモジュール114による、可変リフト機構112の制御目標値(目標バルブリフト量)TGVEL、及び、可変バルブタイミング機構113の制御目標値(目標進角量)TGVTCの演算処理を示すブロック図である。
前記エンジンコントロールモジュール114は、前記制御目標値(目標リフト量)TGVELに基づいて可変リフト機構112をフィードバック制御し、前記制御目標値(目標進角量)TGVTCに基づいて可変バルブタイミング機構113をフィードバック制御する(制御手段)。
FIG. 5 shows calculation processing of the control target value (target valve lift amount) TGVEL of the variable lift mechanism 112 and the control target value (target advance amount) TGVTC of the variable valve timing mechanism 113 by the engine control module 114. It is a block diagram.
The engine control module 114 feedback-controls the variable lift mechanism 112 based on the control target value (target lift amount) TGVEL, and feeds back the variable valve timing mechanism 113 based on the control target value (target advance amount) TGVTC. Control (control means).

図5において、TGVEL演算部301及びTGVTC演算部302には、それぞれ機関回転速度速NE及び目標体積流量比TQH0ST(目標吸入空気量)が入力される。
前記機関回転速度NEは、前記クランク角センサ117からの検出信号に基づいて算出された値である。
また、目標体積流量比TQH0STは、アクセル開度APO及び機関回転速度NEに基づいて求められる要求空気量Qを、機関回転速度NE及び有効排気量(シリンダ総容積)VOL#で除算することで算出される(TQH0ST=Q/(Ne・VOL#))。
In FIG. 5, the engine rotational speed NE and the target volume flow ratio TQH0ST (target intake air amount) are input to the TGVEL calculator 301 and the TGVTC calculator 302, respectively.
The engine speed NE is a value calculated based on a detection signal from the crank angle sensor 117.
Further, the target volume flow ratio TQH0ST is calculated by dividing the required air amount Q obtained based on the accelerator opening APO and the engine rotational speed NE by the engine rotational speed NE and the effective exhaust amount (total cylinder volume) VOL #. (TQH0ST = Q / (Ne · VOL #)).

前記TGVEL演算部301では、目標体積流量比TQH0STが大きく、かつ、機関回転速度NEが高いほど、吸気バルブ105の最大バルブリフト量がより大きくなるような制御目標値TGVELを算出する。
前記TGVTC演算部302では、目標体積流量比TQH0STが大きく、かつ、機関回転速度NEが高いほど、吸気バルブ105のバルブ作動角の中心位相が遅角されるように制御目標値TGVTCを算出する。
The TGVEL calculation unit 301 calculates a control target value TGVEL that increases the maximum valve lift amount of the intake valve 105 as the target volume flow rate ratio TQH0ST is larger and the engine rotational speed NE is higher.
The TGVTC calculator 302 calculates the control target value TGVTC so that the center phase of the valve operating angle of the intake valve 105 is retarded as the target volume flow ratio TQH0ST is larger and the engine speed NE is higher.

図6は、前記エンジンコントロールモジュール114による目標スロットル開度TGTVOの演算処理を示すブロック図である。
図6において、第1変換部401では、図中に示すような変換テーブルを用いて、前記目標体積流量比TQH0STを状態量AANV0に変換する。
前記状態量AANV0は、スロットルバルブ開口面積をAt、機関回転速度をNE、排気量(シリンダ容積)をVOL#としたときに、AANV0=At/(Ne・VOL#)で表されるデータである。
FIG. 6 is a block diagram showing a calculation process of the target throttle opening degree TGTVO by the engine control module 114.
In FIG. 6, the first converter 401 converts the target volume flow rate ratio TQH0ST into a state quantity AANV0 using a conversion table as shown in the figure.
The state quantity AANV0 is data represented by AANV0 = At / (Ne · VOL #), where the throttle valve opening area is At, the engine speed is NE, and the displacement (cylinder volume) is VOL #. .

次に、第1乗算部402及び第2乗算部403において、前記状態量AANV0に機関回転速度NE、排気量VOL#がそれぞれ乗算されることで、前記状態量AANV0が基本スロットル開口面積TVOAA0に変換される。
尚、前記基本スロットル開口面積TVOAA0は、吸気バルブ105のリフト特性(バルブリフト・バルブタイミング)が、基準のリフト特性であるときに要求されるスロットル開口面積である。
Next, in the first multiplier 402 and the second multiplier 403, the state quantity AANV0 is multiplied by the engine speed NE and the exhaust amount VOL #, respectively, so that the state quantity AANV0 is converted into the basic throttle opening area TVOAA0. Is done.
The basic throttle opening area TVOAA0 is a throttle opening area required when the lift characteristic (valve lift / valve timing) of the intake valve 105 is the standard lift characteristic.

第3乗算部404では、前記基本スロットル開口面積TV0AA0に、補正値KAVELを乗算することにより、実際の吸気バルブ105のリフト特性に応じた補正を施す。
前記補正値KAVELは、吸気バルブ105の作動特性が変化しても一定の空気量を確保するために設定されるもので、具体的には、以下のようにして算出される。
まず、基準圧力比算出部410では、前記吸気バルブ105のリフト特性が前記基準特性であるときの目標マニホールド圧Pm0と大気圧Paとの比(Pm0/Pa)を、目標体積流量比TQH0STと機関回転速度NEに基づいて求める。
The third multiplication unit 404 multiplies the basic throttle opening area TV0AA0 by the correction value KAVEL to perform correction according to the actual lift characteristic of the intake valve 105.
The correction value KAVEL is set in order to ensure a constant amount of air even if the operating characteristic of the intake valve 105 changes, and is specifically calculated as follows.
First, in the reference pressure ratio calculation unit 410, the ratio (Pm0 / Pa) between the target manifold pressure Pm0 and the atmospheric pressure Pa when the lift characteristic of the intake valve 105 is the reference characteristic is set as the target volume flow ratio TQH0ST and the engine. Obtained based on the rotational speed NE.

そして、KPA0算出部411において、前記圧力比(Pm0/Pa)に基づいて、図中に示すテーブルTBLKPA0を検索して係数KPA0を算出する。
一方、目標圧力比設定部412では、前記可変リフト機構112が制御目標値TGVELに制御されたときの目標圧力比(Pm1/Pa)を、目標体積流量比TQH0STと機関回転速度NEに基づいて設定する。
Then, in the KPA0 calculation unit 411, based on the pressure ratio (Pm0 / Pa), the table TBLKPA0 shown in the figure is searched to calculate the coefficient KPA0.
On the other hand, the target pressure ratio setting unit 412 sets the target pressure ratio (Pm1 / Pa) when the variable lift mechanism 112 is controlled to the control target value TGVEL based on the target volume flow ratio TQH0ST and the engine speed NE. To do.

そして、KPA1算出部413において、前記圧力比(Pm1/Pa)に基づいて、図中に示すテーブルTBLKPA1を検索して係数KPA1を算出する。
除算部414では、前記KPA0をKPA1で除算して補正値KAVEL(KAVEL=KPA0/KPA1)を算出し、これを前記第3乗算部404に出力する。
前記第3乗算部404において補正値KAVELで補正されたスロットル開口面積TVOAA0は、第2変換部405に出力される。
Then, the KPA1 calculation unit 413 searches the table TBLKPA1 shown in the figure based on the pressure ratio (Pm1 / Pa) to calculate the coefficient KPA1.
The division unit 414 divides the KPA 0 by KPA 1 to calculate a correction value KAVEL (KAVEL = KPA 0 / KPA 1), and outputs this to the third multiplication unit 404.
The throttle opening area TVOAA 0 corrected with the correction value KAVEL in the third multiplier 404 is output to the second converter 405.

前記第2変換部405では、図中に示すような変換テーブルを用いて、前記スロットル開口面積TVOAA0をスロットルバルブ103bの目標スロットル開度TGTVOに変換して出力する。
前記エンジンコントロールモジュール114は、前記目標スロットル開度TGTVOに基づいて電子制御スロットル装置104をフィードバック制御する(制御手段)。
The second conversion unit 405 converts the throttle opening area TVOAA0 into the target throttle opening degree TGTVO of the throttle valve 103b using a conversion table as shown in the figure and outputs it.
The engine control module 114 feedback-controls the electronic control throttle device 104 based on the target throttle opening degree TGTVO (control means).

ここで、吸気バルブ105・スロットルバルブ103bの汚れや、吸気バルブ105のリフト特性(最大バルブリフト量及び作動角の中心位相)・スロットル開度を検出するセンサの出力ばらつきなどがあると、前記各目標値TGVEL,TGVTC,TGTVOに制御しても要求空気量を得ることができなくなってしまう。
そこで、エンジンコントロールモジュール114は、吸気バルブ105のリフト特性による吸入空気量制御の誤差、及び、スロットルバルブ103bの開度による吸入空気量制御の誤差を検出し、該検出結果に基づいて、吸気バルブ105のリフト特性制御、及び、スロットルバルブ103bの開度制御を補正するための補正値を学習する機能を有しており、係る学習補正機能を以下に説明する。
Here, if there is dirt on the intake valve 105 / throttle valve 103b, lift characteristics of the intake valve 105 (maximum valve lift amount and central phase of the operating angle), output variations of sensors for detecting the throttle opening, Even if the target values TGVEL, TGVTC, and TGTVO are controlled, the required air amount cannot be obtained.
Therefore, the engine control module 114 detects an intake air amount control error due to the lift characteristic of the intake valve 105 and an intake air amount control error due to the opening of the throttle valve 103b, and based on the detection result, the intake valve control error is detected. 105 has a function of learning a correction value for correcting the lift characteristic control 105 and the opening degree control of the throttle valve 103b, and the learning correction function will be described below.

図7のフローチャートは、前記学習補正機能の第1実施形態を示す。
まず、ステップS501では、学習の許可条件の検出を行う。
具体的には、電子制御スロットル装置104,可変リフト機構112及び可変バルブタイミング機構113の診断結果を読み込み、また、内燃機関101が定常運転状態であるか否か、補機負荷の変化がないか否かを検出し、更に、内燃機関101が完暖状態であるか否かを検出する。
The flowchart of FIG. 7 shows a first embodiment of the learning correction function.
First, in step S501, learning permission conditions are detected.
Specifically, the diagnostic results of the electronically controlled throttle device 104, the variable lift mechanism 112, and the variable valve timing mechanism 113 are read, whether the internal combustion engine 101 is in a steady operation state, and whether there is no change in auxiliary load. Whether or not the internal combustion engine 101 is in a fully warmed state is detected.

ステップS502では、学習の許可条件が成立しているか否かを判断する。
本実施形態では、電子制御スロットル装置104,可変リフト機構112及び可変バルブタイミング機構113が全て正常であり、かつ、内燃機関101が定常運転状態であって補機負荷の変化がなく、更に、内燃機関101が完暖状態である場合に、学習許可条件が成立していると判断する。
In step S502, it is determined whether a learning permission condition is satisfied.
In this embodiment, the electronically controlled throttle device 104, the variable lift mechanism 112, and the variable valve timing mechanism 113 are all normal, the internal combustion engine 101 is in a steady operation state, and there is no change in auxiliary load. When the engine 101 is in a fully warmed state, it is determined that the learning permission condition is satisfied.

尚、後述する学習は、内燃機関101が始動されてから停止されるまでのワントリップ間で1回乃至数回行われれば充分であるので、既に、所定回数の学習を経験している場合に、学習許可条件が非成立であると判断させることができる。
学習許可条件が成立していない場合には、ステップS503へ進み、電子制御スロットル装置104,可変リフト機構112及び可変バルブタイミング機構113を、各目標値TGVEL,TGVTC,TGTVOに基づいて通常に制御する。
In addition, since it is sufficient that the learning described later is performed once or several times during one trip from when the internal combustion engine 101 is started to when it is stopped, the learning has already been performed a predetermined number of times. It can be determined that the learning permission condition is not satisfied.
If the learning permission condition is not satisfied, the process proceeds to step S503, and the electronic control throttle device 104, the variable lift mechanism 112, and the variable valve timing mechanism 113 are normally controlled based on the target values TGVEL, TGVTC, and TGTVO. .

一方、前記学習許可条件が成立している場合には、ステップS504へ進み、吸気圧センサ136で検出されるスロットルバルブ103bと吸気バルブ105との間の吸気圧(ブースト)PBが所定圧(例えば−358.5mmHg)以上であるか否かを判断する。
前記所定圧は、スロットルバルブ103bを通過する吸入空気の流速が略音速になるか否かを判断するための閾値であり、吸気圧PBが前記所定圧未満であれば、スロットルバルブ103bを通過する吸入空気の流速が略音速になっていると推定し、逆に、吸気圧PBが前記所定圧以上であるときには、スロットルバルブ103bを通過する吸入空気の流速は非音速であるものと推定する。
On the other hand, if the learning permission condition is satisfied, the process proceeds to step S504, where the intake pressure (boost) PB between the throttle valve 103b and the intake valve 105 detected by the intake pressure sensor 136 is a predetermined pressure (for example, -358.5 mmHg) or more.
The predetermined pressure is a threshold value for determining whether or not the flow velocity of the intake air passing through the throttle valve 103b is substantially sonic. If the intake pressure PB is less than the predetermined pressure, the predetermined pressure passes through the throttle valve 103b. It is estimated that the flow velocity of the intake air is substantially sonic. Conversely, when the intake pressure PB is equal to or higher than the predetermined pressure, it is estimated that the flow velocity of the intake air passing through the throttle valve 103b is non-sonic.

尚、前記所定圧は、大気圧に基づいて可変に設定させることができ、更には、大気圧と吸気圧PBとの比率(スロットルの前後圧)に基づいて、前記スロットルバルブ103bを通過する吸入空気の流速が略音速になる条件であるか否かを判断させることができる。
吸気圧PBが前記所定圧未満であって、スロットルバルブ103bを通過する吸入空気の流速が略音速になっていると推定される場合には、ステップS505へ進む。
The predetermined pressure can be variably set based on the atmospheric pressure, and further, the intake passing through the throttle valve 103b based on the ratio of the atmospheric pressure and the intake pressure PB (the pressure before and after the throttle). It is possible to determine whether or not the air flow rate is approximately the sonic speed.
When it is estimated that the intake pressure PB is less than the predetermined pressure and the flow velocity of the intake air passing through the throttle valve 103b is substantially sonic, the process proceeds to step S505.

ステップS505では、スロットルバルブ103bの開度(開口面積)による吸入空気量制御の誤差を検出する(第1学習手段)。
スロットルバルブ103bを通過する吸入空気の流速が略音速である条件では、内燃機関101の吸入空気量が、スロットルバルブ103bの開口面積で決まり、吸入空気量が吸気バルブ105のリフト特性に影響を受けず、スロットル開度による吸入空気量制御の誤差を高精度に学習させることができる。
In step S505, an error in intake air amount control due to the opening (opening area) of the throttle valve 103b is detected (first learning means).
Under the condition that the flow rate of the intake air passing through the throttle valve 103b is substantially sonic, the intake air amount of the internal combustion engine 101 is determined by the opening area of the throttle valve 103b, and the intake air amount is affected by the lift characteristics of the intake valve 105. Therefore, the intake air amount control error due to the throttle opening can be learned with high accuracy.

そこで、ステップS505では、そのときのスロットル開度TVOから推定される吸入空気量(基準値)と、エアフローセンサ115で検出される実際の吸入空気量とを比較して、その偏差に基づいてスロットル開度制御の補正値を設定し、該補正値による補正によって要求空気量が得られるスロットル開度に制御されるようにする。
即ち、スロットル開度TVOから推定される吸入空気量(基準値)と、エアフローセンサ115で検出された実際の吸入空気量とに差がある場合には、スロットルバルブ103bの汚れやスロットルセンサ118のばらつきなどを原因として、実際のスロットルバルブ103bの開口面積が目標開度TGTVOに見合った値になっていないことによって、目標開度(目標開口面積)に見合う吸入空気量が実際には得られていないことになり、前記目標開度TGTVOに基づいてそのまま制御しても目標空気量が得られないことになる。
Therefore, in step S505, the intake air amount (reference value) estimated from the throttle opening TVO at that time is compared with the actual intake air amount detected by the airflow sensor 115, and the throttle is determined based on the deviation. A correction value for opening control is set, and the throttle opening is controlled so that the required air amount can be obtained by correction using the correction value.
That is, if there is a difference between the intake air amount (reference value) estimated from the throttle opening TVO and the actual intake air amount detected by the air flow sensor 115, the dirt of the throttle valve 103b or the throttle sensor 118 Due to variations and the like, the actual opening area of the throttle valve 103b is not a value corresponding to the target opening degree TGTVO, so that an intake air amount corresponding to the target opening degree (target opening area) is actually obtained. Therefore, even if the control is performed as it is based on the target opening degree TGTVO, the target air amount cannot be obtained.

そこで、前記推定吸入空気量(基準値)と実際の吸入空気量との偏差の解消を図り、スロットル開度の制御によって目標空気量が制度良く得られるようにするものであり、詳細には、図8のフローチャートに従って学習が行われる。
まず、ステップS601では、目標開度TGTVOから推定される吸入空気量(設計値)と、エアフローセンサ115で検出された実際の吸入空気量との偏差を、実空気量ばらつき(Qばらつき)として算出する(実空気量ばらつき=設計吸入空気量−実吸入空気量)。
Accordingly, the deviation between the estimated intake air amount (reference value) and the actual intake air amount is eliminated, and the target air amount is obtained in a systematic manner by controlling the throttle opening. Learning is performed according to the flowchart of FIG.
First, in step S601, the deviation between the intake air amount (design value) estimated from the target opening TGTVO and the actual intake air amount detected by the airflow sensor 115 is calculated as the actual air amount variation (Q variation). (Actual air amount variation = Design intake air amount-Actual intake air amount)

前記設計値(基準値)としての吸入空気量を、予めスロットル開度TVOに対応して記憶するテーブルを備え(図9参照)、そのときの目標開度TGTVOに対応する設計値(基準値)を前記テーブルから検索させ、該検索結果から、エアフローセンサ115で検出された実際の吸入空気量を減算し、その結果を、実空気量ばらつきにセットする。
尚、前記設計値を、高度(大気圧)や大気温度に基づいて補正することができる。
A table for storing the intake air amount as the design value (reference value) in advance corresponding to the throttle opening TVO is provided (see FIG. 9), and the design value (reference value) corresponding to the target opening TGTVO at that time From the table, the actual intake air amount detected by the air flow sensor 115 is subtracted from the search result, and the result is set to the actual air amount variation.
The design value can be corrected based on altitude (atmospheric pressure) and atmospheric temperature.

ステップS602では、前記実空気量ばらつきの絶対値が、予め記憶されている許容値を超えているか否かを判断する。
前記実空気量ばらつきの絶対値が許容値以下であり、設計値(基準値)と実際値とに偏差があってもその偏差が充分に小さい場合には、スロットル制御の補正値を更新することなく、本ルーチンを終了させる。
In step S602, it is determined whether or not the absolute value of the actual air amount variation exceeds a preliminarily stored allowable value.
If the absolute value of the actual air amount variation is less than the allowable value and there is a deviation between the design value (reference value) and the actual value, but the deviation is sufficiently small, update the throttle control correction value. Instead, this routine is terminated.

これにより、補正値がハンチングして、補正制御が不安定になることが防止する。
一方、前記実空気量ばらつきの絶対値が許容値を超えている場合には、前記実空気量ばらつきが許容値以内になるように補正値を修正すべく、ステップS603以降へ進む。
ステップS603では、前記実空気量ばらつきに予め記憶されたゲインG1を乗算して、その結果をTVO修正値とする。
This prevents the correction value from hunting and the correction control from becoming unstable.
On the other hand, if the absolute value of the actual air amount variation exceeds the allowable value, the process proceeds to step S603 and subsequent steps to correct the correction value so that the actual air amount variation is within the allowable value.
In step S603, the actual air amount variation is multiplied by a previously stored gain G1, and the result is used as the TVO correction value.

次いで、ステップS604では、前回までのTVO学習補正値に前記TVO修正値を加算して、TVO学習補正値を更新し記憶させる。
ステップS605では、スロットルセンサ118の検出角度から前記更新記憶したTVO学習補正値を減算した結果を、TVO制御実角度とし、このTVO制御実角度と目標角度TGTVOとの比較に基づいて、電子制御スロットル装置104がフィードバック制御されるようにする(補正手段)。
In step S604, the TVO correction value is added to the previous TVO learning correction value to update and store the TVO learning correction value.
In step S605, a result obtained by subtracting the TVO learning correction value updated and stored from the detected angle of the throttle sensor 118 is set as a TVO control actual angle, and the electronic control throttle is calculated based on a comparison between the TVO control actual angle and the target angle TGTVO. The device 104 is feedback-controlled (correction means).

例えば、スロットルバルブ103bの汚れによって、開度に対する開口面積が減少変化すると、前記実空気量ばらつきはプラスの値に算出され、結果、スロットル開度の検出値がマイナス補正されることになり、開度検出値を補正しない場合に比べてより高開度に制御されることになる。
従って、前記汚れによるスロットル開口面積の減少分が、スロットル開度をより大きく補正することで相殺されることになり、前記汚れによって吸入空気量が目標よりも少なくなってしまうことを防止でき、スロットル開度によって吸入空気量を高精度に制御できるようになる。
For example, if the opening area with respect to the opening decreases due to the dirt of the throttle valve 103b, the actual air amount variation is calculated as a positive value, and as a result, the detected value of the throttle opening is corrected negatively. The degree of opening is controlled to be higher than when the degree detection value is not corrected.
Therefore, the decrease in the throttle opening area due to the dirt is offset by correcting the throttle opening to a greater extent, and it is possible to prevent the intake air amount from becoming smaller than the target due to the dirt. The intake air amount can be controlled with high accuracy by the opening.

また、上記のTVO学習補正値の更新が、スロットルバルブ103bを通過する吸入空気の流速が略音速であって、吸気バルブ105のリフト特性に吸入空気量が影響を受けない状態で求めた設計値(基準値)と実際値との偏差に基づいて行われるから、吸気バルブ105のリフト特性に影響を受けることなく、スロットルバルブ103bの開度による吸入空気量制御の誤差を高精度に求めることができる。   In addition, the update of the TVO learning correction value is a design value obtained in a state where the flow velocity of the intake air passing through the throttle valve 103b is approximately sonic and the intake air amount is not affected by the lift characteristics of the intake valve 105. Since it is performed based on the deviation between the (reference value) and the actual value, the intake air amount control error due to the opening of the throttle valve 103b can be obtained with high accuracy without being affected by the lift characteristics of the intake valve 105. it can.

尚、上記では、実空気量ばらつきに基づいて設定した補正値によって、スロットルセンサ118の検出角度を補正するようにしたが、目標開度TGTVOを補正することで、実際の吸入空気量を設計値(基準値)に近づけることができる。
一方、ステップS504で、吸気圧PBが前記所定圧以上であると判断された場合には、スロットルバルブ103bを通過する吸入空気の流速は非音速であって、この場合は、吸入空気量は吸気バルブ105のリフト特性(最大バルブリフト量・作動角の中心位相)に影響を受けて変化することになる。
In the above description, the detection angle of the throttle sensor 118 is corrected by the correction value set based on the actual air amount variation. However, the actual intake air amount is set to the design value by correcting the target opening degree TGTVO. (Reference value).
On the other hand, if it is determined in step S504 that the intake pressure PB is equal to or higher than the predetermined pressure, the flow rate of the intake air passing through the throttle valve 103b is non-sonic, and in this case, the intake air amount is the intake air amount. It changes under the influence of the lift characteristic of the valve 105 (maximum valve lift amount / center phase of the operating angle).

従って、スロットルバルブ103bの開度による吸入空気量制御の誤差を高精度に学習できる状態ではないので、ステップS506以降へ進んで、可変リフト機構112によって可変とされる最大バルブリフト量による吸入空気量制御の誤差を検出させる(第2学習手段)。
まず、ステップS506では、可変リフト機構112によって可変とされる最大バルブリフト量を、学習用のリフト量に強制的に制御する。
Accordingly, the error in the control of the intake air amount due to the opening of the throttle valve 103b is not in a state in which the error can be learned with high accuracy. A control error is detected (second learning means).
First, in step S506, the maximum valve lift amount that is variable by the variable lift mechanism 112 is forcibly controlled to the learning lift amount.

具体的には、目標バルブリフト量TGVELを前記図5のブロック図に従って設定される値から、前記学習用のリフト量に切り換えることで、学習用リフト量に制御されるようにする。
最大バルブリフト量(吸気バルブ105の開口面積)による吸入空気量制御の誤差を精度良く学習させるには、吸気バルブ105を通過する吸入空気の流速が略音速になるようにすることが好ましいので、前記学習用のリフト量としては、例えば、最大バルブリフト量の可変範囲の最小値(前記制御軸13の回転がストッパで制限される角度位置)、若しくは、最大バルブリフト量の可変範囲の低リフト領域内に設定される所定リフト量とする。
Specifically, the target valve lift amount TGVEL is controlled to the learning lift amount by switching from the value set according to the block diagram of FIG. 5 to the learning lift amount.
In order to accurately learn the error in the intake air amount control due to the maximum valve lift amount (opening area of the intake valve 105), it is preferable that the flow rate of the intake air passing through the intake valve 105 is substantially sonic. As the lift amount for learning, for example, the minimum value of the variable range of the maximum valve lift amount (the angular position where the rotation of the control shaft 13 is limited by the stopper), or the low lift of the variable range of the maximum valve lift amount. A predetermined lift amount set in the area is used.

吸気バルブ105を通過する吸入空気の流速が略音速であれば、吸気バルブ105の閉時期(バルブタイミング)が吸入空気量に大きく影響することがなく、吸気バルブ105の最大バルブリフト量(開口面積)によって吸入空気量が決まるので、最大バルブリフト量による吸入空気量制御の誤差を精度良く学習できる。
尚、前記ステップS506において最大バルブリフト量を強制的に低下させる場合には、許可条件としてアイドルを含む所定の低負荷域であるか否かを判断し、低負荷領域であるときに学習用リフト量への切換えを許可する。
If the flow velocity of the intake air passing through the intake valve 105 is substantially sonic, the closing timing (valve timing) of the intake valve 105 does not greatly affect the intake air amount, and the maximum valve lift amount (opening area) of the intake valve 105 is reduced. ) Determines the intake air amount, so that the error in the intake air amount control by the maximum valve lift amount can be learned with high accuracy.
When the maximum valve lift amount is forcibly reduced in step S506, it is determined whether or not the predetermined low load region including idle is given as a permission condition. Allow switching to quantity.

また、アイドル運転時に、学習のために最大バルブリフト量を強制的に低下させる場合には、アイドル回転速度を目標回転速度に一致させるためのアイドル回転フィードバック制御を、スロットル開度の調整で行い、最大バルブリフト量の低下による回転変動を防止する。
また、ステップS506における学習用リフト量への変更によって、吸気バルブ105を通過する吸入空気の流速を略音速にすることができない場合には、可変バルブタイミング機構113によって可変とされる作動角の中心位相を、最遅角位置に強制的に動かして、中心位相の違いによって実際の吸入空気量にばらつきが発生することを回避し、学習精度が確保されるようにする。
When the maximum valve lift is forcibly reduced for learning during idle operation, idle rotation feedback control for matching the idle rotation speed to the target rotation speed is performed by adjusting the throttle opening, Prevents fluctuations in rotation due to a decrease in the maximum valve lift.
If the flow rate of the intake air passing through the intake valve 105 cannot be made substantially sonic due to the change to the learning lift amount in step S506, the center of the operating angle that is made variable by the variable valve timing mechanism 113. The phase is forcibly moved to the most retarded angle position to avoid the occurrence of variations in the actual intake air amount due to the difference in the center phase so that the learning accuracy is ensured.

ステップS507では、吸気バルブ105の最大バルブリフト量が学習用のリフト量に収束したか否かを判断する。
そして、吸気バルブ105の最大バルブリフト量が実際に学習用のリフト量に収束すると、ステップS508へ進み、最大バルブリフト量による吸入空気量制御の誤差を検出させる。
In step S507, it is determined whether or not the maximum valve lift amount of the intake valve 105 has converged to the learning lift amount.
When the maximum valve lift amount of the intake valve 105 actually converges to the learning lift amount, the process proceeds to step S508 to detect an intake air amount control error due to the maximum valve lift amount.

ステップS508における学習の詳細は、図10のフローチャートに示される。
図10のフローチャートにおいて、ステップS701では、目標リフト量TGVEL等から推定される吸入空気量(設計値)と、エアフローセンサ115で検出された実際の吸入空気量との差を、実空気量ばらつき(Qばらつき)として算出する。
前記設計値(基準値)としての吸入空気量は、図11に示すように、目標リフト量(制御軸13の目標角度)TGVEL,目標進角量TGVTC,機関回転速度NE,吸気圧PB(スロットル開度)に基づいて算出される。
Details of the learning in step S508 are shown in the flowchart of FIG.
In the flowchart of FIG. 10, in step S701, the difference between the intake air amount (design value) estimated from the target lift amount TGVEL and the like and the actual intake air amount detected by the air flow sensor 115 is calculated as the actual air amount variation ( Q variation).
As shown in FIG. 11, the intake air amount as the design value (reference value) includes a target lift amount (target angle of the control shaft 13) TGVEL, a target advance amount TGVTC, an engine speed NE, and an intake pressure PB (throttle). Calculated based on (opening degree).

図11に示す設計値(基準値)の演算処理では、吸気バルブ105を通過する吸入空気の流速が略音速でない場合であっても、そのときの運転条件での吸入空気量(設計値)を求めることができる。
そして、前記設計値(基準値)から、エアフローセンサ115で検出された実際の吸入空気量を減算し、その結果を、実空気量ばらつきにセットする。
In the calculation process of the design value (reference value) shown in FIG. 11, even if the flow velocity of the intake air passing through the intake valve 105 is not substantially sonic, the intake air amount (design value) under the operating conditions at that time is calculated. Can be sought.
Then, the actual intake air amount detected by the airflow sensor 115 is subtracted from the design value (reference value), and the result is set to the actual air amount variation.

ステップS702では、前記実空気量ばらつきの絶対値が予め記憶されている許容値を超えているか否かを判断する。
前記実空気量ばらつきの絶対値が許容値以下であり、設計値(基準値)と実際値とに偏差があってもその偏差が充分に小さい場合には、最大バルブリフト量制御における補正値の更新を行うことなく、本ルーチンを終了させる。
In step S702, it is determined whether or not the absolute value of the actual air amount variation exceeds a preliminarily stored allowable value.
If the absolute value of the actual air amount variation is less than the allowable value and there is a deviation between the design value (reference value) and the actual value, but the deviation is sufficiently small, the correction value in the maximum valve lift amount control This routine is terminated without updating.

これにより、後述する学習補正値がハンチングして、補正制御が不安定になることが防止される。
一方、前記実空気量ばらつきの絶対値が許容値を超えている場合には、前記実空気量ばらつきが許容値以内になるように、最大バルブリフト量制御における補正値を修正すべく、ステップS703以降へ進む。
This prevents a learning correction value, which will be described later, from hunting and the correction control from becoming unstable.
On the other hand, if the absolute value of the actual air amount variation exceeds the allowable value, step S703 is performed to correct the correction value in the maximum valve lift amount control so that the actual air amount variation is within the allowable value. Proceed to the following.

ステップS703では、前記実空気量ばらつきに予め記憶されたゲインG2を乗算して、その結果をVEL修正値とする。
次いで、ステップS704では、前回までのVEL学習補正値に前記VEL修正値を加算して、VEL学習補正値を更新し記憶させる。
ステップS705では、角度センサ133の検出角度から前記VEL学習補正値を減算した結果を、VEL制御実角度とし、このVEL制御実角度と目標角度TGVELとの比較に基づいて、可変リフト機構112がフィードバック制御されるようにする(補正手段)。
In step S703, the actual air amount variation is multiplied by a previously stored gain G2, and the result is used as a VEL correction value.
Next, in step S704, the VEL correction value is added to the previous VEL learning correction value, and the VEL learning correction value is updated and stored.
In step S705, the result of subtracting the VEL learning correction value from the detected angle of the angle sensor 133 is set as the VEL control actual angle, and the variable lift mechanism 112 performs feedback based on the comparison between the VEL control actual angle and the target angle TGVEL. It is controlled (correction means).

尚、前記制御軸13の角度の増大方向が、最大バルブリフト量の増大方向であるものとする。
例えば、吸気バルブ105・可変リフト機構112のばらつきや経時劣化によって、目標バルブリフト量に対する実際のバルブ開口面積が減少変化すると、前記実空気量ばらつきはプラスの値に算出され、結果、制御軸13の角度の検出値がマイナス補正されることになり、角度検出値を補正しない場合に比べて制御軸13の角度がより大きな角度に制御されることで、最大バルブリフト量がより大きな値に補正されることになる。
It is assumed that the increasing direction of the angle of the control shaft 13 is the increasing direction of the maximum valve lift amount.
For example, when the actual valve opening area decreases with respect to the target valve lift amount due to variations in the intake valve 105 and the variable lift mechanism 112 or deterioration with time, the actual air amount variation is calculated as a positive value, and as a result, the control shaft 13 The detected angle value is negatively corrected, and the maximum valve lift amount is corrected to a larger value by controlling the angle of the control shaft 13 to be larger than when the detected angle value is not corrected. Will be.

従って、吸気バルブ105・可変リフト機構112のばらつきや劣化により吸気バルブ105の開口面積にばらつきが生じても、吸気バルブ105の最大バルブリフト量(開口面積)を、設計値(基準値)の吸入空気量が得られる値に制御することができ、最大バルブリフト量の制御による吸入空気量の制御精度を向上させることができる。
尚、角度センサ133の検出角度を前記VEL学習補正値で補正する代わりに、制御軸13の目標角度(目標バルブリフト量)を補正することで、実際の吸入空気量を設計値(基準値)に近づけることができる。
Therefore, even if the opening area of the intake valve 105 varies due to variations or deterioration of the intake valve 105 / variable lift mechanism 112, the maximum valve lift amount (opening area) of the intake valve 105 is reduced to the design value (reference value). The air amount can be controlled to a value that can be obtained, and the control accuracy of the intake air amount by controlling the maximum valve lift amount can be improved.
Instead of correcting the detection angle of the angle sensor 133 with the VEL learning correction value, the actual intake air amount is set to the design value (reference value) by correcting the target angle (target valve lift amount) of the control shaft 13. Can be approached.

ステップS509では、前述したスロットルバルブ103bの開度による吸入空気量制御の誤差学習(TVO学習補正値の更新)、及び、吸気バルブ105の最大バルブリフト量(リフト特性)による吸入空気量制御の誤差学習(VEL学習補正値の更新)を経験したか否かを判断する。
尚、前記学習の経験は、イグニッションスイッチがONされてからOFFされるまでの1トリップ間における経験とすることができる他、所定の走行時間・走行距離の間における経験とすることができ、更に、TVO学習補正値・VEL学習補正値を1回でも更新した場合に経験したと判断させることができる他、TVO学習補正値・VEL学習補正値が収束した時点で経験したと判断させることができる。
In step S509, the error in the intake air amount control based on the opening degree of the throttle valve 103b (update of the TVO learning correction value) and the intake air amount control error due to the maximum valve lift amount (lift characteristic) of the intake valve 105 are described. It is determined whether or not learning (update of the VEL learning correction value) has been experienced.
The learning experience can be an experience during one trip from when the ignition switch is turned on to when it is turned off, and can also be an experience during a predetermined travel time and travel distance. In addition to being able to determine that the TVO learning correction value / VEL learning correction value has been updated even once, it can be determined that the TVO learning correction value / VEL learning correction value has been experienced. .

そして、双方の学習を経験している場合には、ステップS510(空燃比学習許可手段)へ進んで、空燃比学習を許可(実行)させ、双方の学習を経験していない場合には、ステップS510を迂回して本ルーチンを終了させることで、空燃比学習を禁止する。
前記空燃比学習とは、実際の空燃比を目標空燃比に近づけるべく燃料噴射量を補正するための空燃比補正値を更新可能に記憶し、前記空燃比センサ137で検出された実際の空燃比に基づいて前記空燃比補正値を更新することを示し、前記空燃比補正値は、例えば機関の運転状態(機関負荷・機関回転速度)で区分される複数の運転領域毎に個別に設定される。そして、前記空燃比学習が許可されていない状態では、前記空燃比補正値の更新が禁止される。
If both of the learnings are experienced, the process proceeds to step S510 (air-fuel ratio learning permission means) to permit (execute) the air-fuel ratio learning. If both learnings are not experienced, step S510 is performed. By bypassing S510 and ending this routine, air-fuel ratio learning is prohibited.
In the air-fuel ratio learning, an air-fuel ratio correction value for correcting the fuel injection amount so as to bring the actual air-fuel ratio closer to the target air-fuel ratio is stored in an updatable manner, and the actual air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor 137 is stored. The air-fuel ratio correction value is updated based on the engine air-fuel ratio correction value, and the air-fuel ratio correction value is set individually for each of a plurality of operation regions divided by, for example, the engine operating state (engine load / engine speed). . When the air-fuel ratio learning is not permitted, the update of the air-fuel ratio correction value is prohibited.

スロットルバルブ103bの開度による吸入空気量制御の誤差、及び、吸気バルブ105の最大バルブリフト量(リフト特性)による吸入空気量制御の誤差の学習を経験していない状態で、前記空燃比学習を行わせると、その後に吸入空気量学習が行われることによって、空燃比学習を行った運転条件と吸入空気量学習後の運転条件とにずれが生じ、空燃比制御性が低下してしまう。   The air-fuel ratio learning is performed in a state in which learning of the intake air amount control error due to the opening of the throttle valve 103b and the intake air amount control error due to the maximum valve lift amount (lift characteristic) of the intake valve 105 is not experienced. If this is done, then the intake air amount learning is performed, thereby causing a difference between the operating condition in which the air-fuel ratio learning is performed and the operating condition after the intake air amount learning, and the air-fuel ratio controllability is reduced.

そこで、吸入空気量学習を経験してから空燃比学習を行わせ、空燃比制御性が低下することを未然に防止できるようにしている。
図12のフローチャートは、前記空燃比学習の処理を示すものであり、まず、ステップS1301では、内燃機関101が定常運転状態であるか否かを、スロットル開度の変化などから判断する。
Therefore, the air-fuel ratio learning is performed after learning the intake air amount so that the air-fuel ratio controllability can be prevented from being deteriorated.
The flowchart of FIG. 12 shows the air-fuel ratio learning process. First, in step S1301, whether or not the internal combustion engine 101 is in a steady operation state is determined from a change in the throttle opening or the like.

そして、定常運転状態でない場合(加減速状態である場合)には、後述の空燃比学習を行うことなく、そのまま本ルーチンを終了させ、定常運転状態であれば、ステップS1302へ進む。
ステップS1302では、空燃比学習の許可条件が成立しているか否かを判断する。
具体的には、吸入空気量学習を経験していて、かつ、ブローバイガスやキャニスタパージが停止している場合に、空燃比学習の許可条件が成立していると判断する。
If it is not in a steady operation state (when it is in an acceleration / deceleration state), this routine is terminated as it is without performing air-fuel ratio learning described later. If it is in a steady operation state, the process proceeds to step S1302.
In step S1302, it is determined whether an air-fuel ratio learning permission condition is satisfied.
Specifically, when the intake air amount learning is experienced and the blow-by gas or the canister purge is stopped, it is determined that the permission condition for the air-fuel ratio learning is satisfied.

尚、吸入空気量学習を経験していてこと以外の許可条件は、上記の条件に限定されるものではなく、例えば、空燃比センサ137が活性していること、所定の機関負荷・回転速度領域であることなどを判断させても良い。
また、吸入空気量学習の許可条件と空燃比学習の許可条件とを同一とすることができる。
The permission conditions other than the fact that the intake air amount learning is experienced are not limited to the above-mentioned conditions. For example, the air-fuel ratio sensor 137 is activated, a predetermined engine load / rotation speed region is set. It may be determined that it is.
In addition, the permission condition for the intake air amount learning and the permission condition for the air-fuel ratio learning can be made the same.

ステップS1302で空燃比学習の許可条件が成立していないと判断された場合には、後述の空燃比学習を行うことなく、そのまま本ルーチンを終了させ、空燃比学習の許可条件が成立していれば、ステップS1303へ進む。
ステップS1303では、そのときの空燃比フィードバック補正値AFALPを最新の空燃比学習値AFGAKUにセットし、空燃比フィードバック補正値AFALPを基準値である1.0にリセットする。
If it is determined in step S1302 that the air-fuel ratio learning permission condition is not satisfied, this routine is terminated without performing the air-fuel ratio learning described later, and the air-fuel ratio learning permission condition is satisfied. If so, the process advances to step S1303.
In step S1303, the air-fuel ratio feedback correction value AFALP at that time is set to the latest air-fuel ratio learning value AFGAKU, and the air-fuel ratio feedback correction value AFALP is reset to the reference value 1.0.

前記空燃比フィードバック補正値AFALPは、目標空燃比と空燃比センサ137で検出される実際の空燃比との偏差に基づく比例・積分・微分動作によって算出される。
ステップS1304では、空燃比学習マップへの前記空燃比学習値AFGAKUの更新記憶を行わせる。
前記空燃比学習マップは、図13に示すように、機関負荷を代表する基本燃料噴射量TPと機関回転速度NEとで複数に区分される運転領域毎(例えば、8×8の64領域)に前記空燃比学習値AFGAKUを書き換え可能に記憶するものであり、ステップS1304では、前記複数の運転領域のうち、現在の機関負荷(基本燃料噴射量TP)及び機関回転速度NEが該当する運転領域に対して、ステップS1303で求めた空燃比学習値AFGAKUを更新記憶させる。
The air / fuel ratio feedback correction value AFALP is calculated by a proportional / integral / differential operation based on the deviation between the target air / fuel ratio and the actual air / fuel ratio detected by the air / fuel ratio sensor 137.
In step S1304, the air-fuel ratio learning value AFGKU is updated and stored in the air-fuel ratio learning map.
As shown in FIG. 13, the air-fuel ratio learning map is divided into a plurality of operation regions (for example, 8 × 8 64 regions) divided into a plurality of basic fuel injection amounts TP representing engine load and engine speed NE. The air-fuel ratio learning value AFGKU is stored in a rewritable manner, and in step S1304, the current engine load (basic fuel injection amount TP) and engine speed NE are selected among the plurality of operation areas. On the other hand, the air-fuel ratio learned value AFGAKU obtained in step S1303 is updated and stored.

図14のフローチャートは、燃料噴射量の設定処理を示し、ステップS1401では、前記基本燃料噴射量TPを算出する。
前記基本燃料噴射量TPは、機関回転速度Ne、エアフローセンサ115で検出される吸入空気量Qa、及び、燃料噴射弁131の流量特性から予め設定されている係数Kに基づき、TP=Qa/NE*Kとして算出される。
The flowchart in FIG. 14 shows a process for setting the fuel injection amount. In step S1401, the basic fuel injection amount TP is calculated.
The basic fuel injection amount TP is based on the engine rotational speed Ne, the intake air amount Qa detected by the air flow sensor 115, and a coefficient K set in advance from the flow rate characteristic of the fuel injection valve 131. TP = Qa / NE * Calculated as K.

尚、前記基本燃料噴射量TPは、理論空燃比の混合気を形成するのに要する燃料量として算出されるようにしてある。
ステップS1402では、前記空燃比学習マップからそのときの基本燃料噴射量TP及び機関回転速度NEが該当する運転領域に記憶されている空燃比学習値AFGAKUを読み出す。
The basic fuel injection amount TP is calculated as a fuel amount required to form a stoichiometric air-fuel mixture.
In step S1402, the air-fuel ratio learning value AFGKU stored in the operation region corresponding to the basic fuel injection amount TP and the engine speed NE at that time is read from the air-fuel ratio learning map.

ステップS1403では、前述のように、目標空燃比と空燃比センサ137で検出される実際の空燃比との偏差に基づく比例・積分・微分動作によって算出される空燃比フィードバック補正値AFALPを読み込む。
ステップS1404では、そのときの目標当量比(目標空燃比)を読み込む。
機関負荷を代表する基本燃料噴射量TPと機関回転速度NEとで複数に区分される運転領域毎に、前記目標当量比(目標空燃比)を記憶した空燃比マップが予め備えられ、該空燃比マップからそのときの基本燃料噴射量TP及び機関回転速度NEが該当する領域の目標当量比(目標空燃比)を読み出すようになっている。
In step S1403, as described above, the air-fuel ratio feedback correction value AFALP calculated by the proportional / integral / differential operation based on the deviation between the target air-fuel ratio and the actual air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor 137 is read.
In step S1404, the target equivalent ratio (target air-fuel ratio) at that time is read.
An air-fuel ratio map in which the target equivalent ratio (target air-fuel ratio) is stored in advance is provided for each operation region divided into a plurality of basic fuel injection amounts TP representing engine load and engine rotational speed NE. The target equivalent ratio (target air-fuel ratio) in a region corresponding to the basic fuel injection amount TP and the engine speed NE at that time is read from the map.

ステップS1405では、最終的な燃料噴射量TIを、下式に従って算出する。
TI=TP×目標当量比×(AFALP+AFGAKU−1)+TS
上式で、TSは、燃料噴射弁131の開弁遅れに対する補正分であり、燃料噴射弁131の電源電圧(バッテリ電圧)に基づいて設定される。
図15のフローチャートは、吸入空気量の学習補正機能の第2実施形態を示す。
In step S1405, the final fuel injection amount TI is calculated according to the following equation.
TI = TP × target equivalent ratio × (AFALP + AFGAKU-1) + TS
In the above equation, TS is a correction amount for the delay in opening the fuel injection valve 131, and is set based on the power supply voltage (battery voltage) of the fuel injection valve 131.
The flowchart of FIG. 15 shows a second embodiment of the intake air amount learning correction function.

図15のフローチャートにおいて、ステップS801〜ステップS805の各ステップは、前記第1実施形態を示す図7のフローチャートにおけるステップS501〜ステップS505と同様な処理を行う。
そして、ステップS804において、吸気圧センサ136で検出されるスロットルバルブ103bと吸気バルブ105との間の吸気圧(ブースト)PBが所定圧(例えば−358.5mmHg)以上であると判断されて、ステップS806へ進むと、現在の運転状態において、吸気バルブ105を通過する吸入空気の流速が略音速であるか否かを判断する。
In the flowchart of FIG. 15, each of steps S801 to S805 performs the same processing as steps S501 to S505 in the flowchart of FIG. 7 illustrating the first embodiment.
In step S804, it is determined that the intake pressure (boost) PB between the throttle valve 103b and the intake valve 105 detected by the intake pressure sensor 136 is equal to or higher than a predetermined pressure (for example, −358.5 mmHg). In S806, it is determined whether or not the flow rate of the intake air passing through the intake valve 105 is substantially sonic in the current operating state.

尚、前記所定圧(例えば−358.5mmHg)は、スロットルバルブを通過する吸入空気が略音速となる値として設定される。
前記略音速であるか否かの判断は、そのときの吸気圧(ブースト)PB、最大バルブリフト量、機関回転速度等に基づいて行われる。
そして、吸気バルブ105を通過する吸入空気の流速が略音速であれば、ステップS807へ進み、吸気バルブ105の最大バルブリフト量(リフト特性)による吸入空気量制御誤差の学習(VEL学習補正値の更新)を、前記図10のフローチャートに従って行わせる(第2学習手段)。
The predetermined pressure (for example, −358.5 mmHg) is set as a value at which the intake air passing through the throttle valve has a substantially sonic speed.
The determination of whether or not the speed is approximately sonic is made based on the intake pressure (boost) PB, the maximum valve lift amount, the engine speed, and the like at that time.
If the flow rate of the intake air passing through the intake valve 105 is approximately sonic, the process proceeds to step S807, where learning of the intake air amount control error based on the maximum valve lift amount (lift characteristic) of the intake valve 105 (VEL learning correction value Update) is performed according to the flowchart of FIG. 10 (second learning means).

一方、吸気バルブ105を通過する吸入空気の流速が非音速であれば、ステップS808へ進み、吸気バルブ105の作動角の中心位相(リフト特性)による吸入空気量制御の誤差の学習(VTC学習補正値の更新)を、図16のフローチャートに従って行わせる(第2学習手段)。
吸気バルブ105を通過する吸入空気の流速が略音速の状態では、吸入空気量は、吸気バルブ105の最大バルブリフト量(開口面積)によって変化し、中心位相(吸気バルブ105の閉時期)には影響されないので、最大バルブリフト量(開口面積)による吸入空気量制御の誤差を高精度に学習できる。
On the other hand, if the flow velocity of the intake air passing through the intake valve 105 is non-sonic, the process proceeds to step S808, and learning of an intake air amount control error based on the center phase (lift characteristic) of the operating angle of the intake valve 105 (VTC learning correction). The value is updated) according to the flowchart of FIG. 16 (second learning means).
When the flow rate of the intake air passing through the intake valve 105 is substantially sonic, the intake air amount changes depending on the maximum valve lift amount (opening area) of the intake valve 105, and in the center phase (the intake valve 105 closing timing). Since it is not affected, the error in the intake air amount control by the maximum valve lift amount (opening area) can be learned with high accuracy.

また、吸気バルブ105を通過する吸入空気の流速が非音速の状態では、吸入空気量が吸気バルブ105の作動角の中心位相の変化による閉時期の変化によって変化するようになるので、中心位相による吸入空気量制御の誤差の学習を行わせることで、吸気バルブ105の開口面積及び中心位相による吸入空気量の制御精度を共に向上させることができる。   In addition, when the flow rate of the intake air passing through the intake valve 105 is non-sonic, the intake air amount changes due to a change in the closing timing due to a change in the center phase of the operation angle of the intake valve 105. By learning the error in the intake air amount control, it is possible to improve both the control accuracy of the intake air amount based on the opening area of the intake valve 105 and the center phase.

図16のフローチャートにおいて、ステップS901では、目標進角値TGVTC等から推定される吸入空気量(設計値)と、エアフローセンサ115で検出された実際の吸入空気量との差を、実空気量ばらつきとして算出する。
前記設計値(基準値)としての吸入空気量は、前記図11に示すように、目標リフト量(制御軸13の目標角度)TGVEL,目標進角量TGVTC,機関回転速度NE,吸気圧PB(スロットル開度)に基づいて算出され、該設計値(基準値)から、エアフローセンサ115で検出された実際の吸入空気量を減算し、その結果を、実空気量ばらつきにセットする。
In the flowchart of FIG. 16, in step S901, the difference between the intake air amount (design value) estimated from the target advance value TGVTC and the like and the actual intake air amount detected by the air flow sensor 115 is determined as the actual air amount variation. Calculate as
As shown in FIG. 11, the intake air amount as the design value (reference value) includes a target lift amount (target angle of the control shaft 13) TGVEL, a target advance amount TGVTC, an engine speed NE, and an intake pressure PB ( The actual intake air amount detected by the airflow sensor 115 is subtracted from the design value (reference value) calculated based on the throttle opening), and the result is set to the actual air amount variation.

ステップS902では、前記実空気量ばらつきの絶対値が許容値を超えているか否かを判断する。
前記実空気量ばらつきの絶対値が許容値以下であり、設計値(基準値)と実際値とに偏差があってもその偏差が充分に小さい場合には、中心位相制御における補正値の更新を行うことなく、本ルーチンを終了させる。
In step S902, it is determined whether or not the absolute value of the actual air amount variation exceeds an allowable value.
If the absolute value of the actual air amount variation is less than the allowable value and there is a deviation between the design value (reference value) and the actual value, but the deviation is sufficiently small, the correction value in the center phase control is updated. This routine is terminated without performing it.

これにより、後述する学習補正値がハンチングして、補正制御が不安定になることが防止される。
一方、前記実空気量ばらつきの絶対値が許容値を超えている場合には、前記実空気量ばらつきが許容値以内になるように、中心位相制御における補正値を修正すべく、ステップS903以降へ進む。
This prevents a learning correction value, which will be described later, from hunting and the correction control from becoming unstable.
On the other hand, when the absolute value of the actual air amount variation exceeds the allowable value, the process proceeds to step S903 and subsequent steps so as to correct the correction value in the center phase control so that the actual air amount variation is within the allowable value. move on.

ステップS903では、前記実空気量ばらつきに予め記憶されたゲインG3を乗算して、その結果をVTC修正値とする。
次いで、ステップS904では、前回までのVTC学習補正値に前記VTC修正値を加算して、VTC学習補正値を更新し記憶させる。
ステップS905では、センサにより検出された実際の進角値から前記VTC学習補正値を加算した結果を、VTC制御実角度とし、このVTC制御実角度と目標進角値TGVTCとの比較に基づいて、可変バルブタイミング機構113がフィードバック制御されるようにする。
In step S903, the variation in actual air amount is multiplied by a gain G3 stored in advance, and the result is used as a VTC correction value.
Next, in step S904, the VTC learning correction value is added to the previous VTC learning correction value, and the VTC learning correction value is updated and stored.
In step S905, the result of adding the VTC learning correction value from the actual advance value detected by the sensor is taken as the VTC control actual angle, and based on the comparison between this VTC control actual angle and the target advance value TGVTC, The variable valve timing mechanism 113 is feedback-controlled.

前記作動角の中心位相は、最遅角位置からの進角量で示される。
例えば、設計吸入空気量よりも実際の吸入空気量が少なく、前記実空気量ばらつきはプラスの値に算出されると、VTC制御実角度は、より進角側に補正されることになり、VTC学習補正値で検出値を補正しない場合に比べてより遅角側に制御される結果、吸気バルブ105の閉時期IVCが下死点BDCに近づき、吸入空気量が増大されることになる。
The center phase of the operating angle is indicated by an advance amount from the most retarded position.
For example, when the actual intake air amount is smaller than the designed intake air amount and the actual air amount variation is calculated to be a positive value, the VTC control actual angle is corrected to the more advanced side, and VTC As a result of being controlled more retarded than when the detection value is not corrected with the learning correction value, the closing timing IVC of the intake valve 105 approaches the bottom dead center BDC, and the intake air amount is increased.

尚、前記VTC学習補正値で中心位相の検出結果を補正する代わりに、目標進角値を補正することで、実際の吸入空気量を設計値(基準値)に近づけることができる。
ステップS809及びステップS810では、前記ステップS509及びステップS510と同様に、スロットルバルブ103bの開度による吸入空気量制御の誤差の学習(TVO学習補正値の更新)、吸気バルブ105の最大バルブリフト量(リフト特性)による吸入空気量制御の誤差の学習(VEL学習補正値の更新)、及び、吸気バルブ105の作動角の中心位相(リフト特性)による吸入空気量制御の誤差の学習(VTC学習補正値の更新)を経験していることを条件として、空燃比学習を許可する。
The actual intake air amount can be brought close to the design value (reference value) by correcting the target advance value instead of correcting the detection result of the center phase with the VTC learning correction value.
In steps S809 and S810, as in steps S509 and S510, learning of the intake air amount control error based on the opening of the throttle valve 103b (update of the TVO learning correction value), the maximum valve lift amount of the intake valve 105 ( Learning of intake air amount control error (lift characteristic) (update of VEL learning correction value), and learning of intake air amount control error (center characteristic of lift valve) operating angle (lift characteristic) (VTC learning correction value) The air-fuel ratio learning is permitted on the condition that the user has experienced renewal of

前記空燃比学習の処理、及び、空燃比学習値を用いた燃料噴射量TIの演算処理は、前記第1実施形態において図12〜図14を参照して説明したものと同様にして行われる。
図17のフローチャートは、吸入空気量の学習補正機能の第3実施形態を示す。
第3実施形態では、図15のフローチャートに示した第2実施形態に対して、吸気バルブ105の作動角の中心位相(リフト特性)による吸入空気量制御の誤差の学習を行う条件として、吸気バルブ105を通過する吸入空気の流速が非音速であることに加えて、吸気バルブ105の最大バルブリフト量(リフト特性)による吸入空気量制御の誤差の学習を経験済みであることを判断させるようにしてある。
The air-fuel ratio learning process and the fuel injection amount TI calculation process using the air-fuel ratio learned value are performed in the same manner as described with reference to FIGS. 12 to 14 in the first embodiment.
The flowchart of FIG. 17 shows a third embodiment of the intake air amount learning correction function.
In the third embodiment, as compared with the second embodiment shown in the flowchart of FIG. 15, an intake valve is used as a condition for learning an error in intake air amount control based on the center phase (lift characteristic) of the operating angle of the intake valve 105. In addition to the fact that the flow velocity of the intake air passing through 105 is non-sonic, it is determined that the learning of the error in the intake air amount control by the maximum valve lift amount (lift characteristic) of the intake valve 105 has been experienced. It is.

即ち、ステップS1001〜ステップS1007は、前記ステップS801〜ステップS807と同様な処理を行い、ステップS1006で、吸気バルブ105を通過する吸入空気の流速が非音速であると判断されると、ステップS1008へ進む。
ステップS1008では、吸気バルブ105の最大バルブリフト量(リフト特性)による吸入空気量制御の誤差の学習が経験済みであるか否かを判断する。
That is, Steps S1001 to S1007 perform the same processing as Steps S801 to S807. If it is determined in Step S1006 that the flow velocity of the intake air passing through the intake valve 105 is non-sonic, the process proceeds to Step S1008. move on.
In step S1008, it is determined whether or not learning of an intake air amount control error based on the maximum valve lift amount (lift characteristic) of the intake valve 105 has been experienced.

図18に示すように、吸気バルブの開口面積に対する吸気バルブ通過空気量の特性は、3つの領域で異なる特性を示す。
まず、吸気バルブ105を通過する吸入空気の流速が略音速である開口面積の小さい領域Aでは、吸入空気量は、吸気バルブ105の最大バルブリフト量(開口面積)によって変化する。
As shown in FIG. 18, the characteristics of the intake valve passing air amount with respect to the opening area of the intake valve show different characteristics in the three regions.
First, in the region A having a small opening area where the flow velocity of the intake air passing through the intake valve 105 is substantially sonic, the intake air amount varies depending on the maximum valve lift amount (opening area) of the intake valve 105.

一方、吸気バルブ105の開口面積の最大値付近となる領域Cでは、開口面積よりも吸気バルブ105の閉時期IVCの変化によって吸入空気量が変化し、領域Aと領域Cとで挟まれる領域Bでは、吸気バルブ105の開口面積と閉時期IVCとの双方に影響されて吸入空気量が変化する。
ここで、領域B,Cは共に、吸気バルブ105を通過する吸入空気の流速が非音速の条件であるから、ステップS1006の判別で吸気バルブ105を通過する吸入空気の流速が非音速の条件であると判断されたときに、そのままステップS1009の中心位相による吸入空気量制御の誤差学習を実行すると、領域Bで学習される可能性がある。
On the other hand, in the region C that is near the maximum value of the opening area of the intake valve 105, the amount of intake air changes by the change in the closing timing IVC of the intake valve 105 rather than the opening area, and the region B that is sandwiched between the region A and the region C In this case, the intake air amount is changed by being influenced by both the opening area of the intake valve 105 and the closing timing IVC.
Here, in both regions B and C, since the flow velocity of the intake air passing through the intake valve 105 is a non-sonic condition, it is determined in step S1006 that the flow velocity of the intake air passing through the intake valve 105 is a non-sonic condition. If it is determined that there is an error learning of the intake air amount control based on the center phase in step S1009 as it is, there is a possibility of learning in the region B.

しかし、領域Bは、前述のように、吸気バルブ105の開口面積と閉時期IVCとの双方に影響されて吸入空気量が変化するから、吸気バルブ105の最大バルブリフト量(開口面積)による吸入空気量の制御誤差を学習していない場合には、最大バルブリフトの制御誤差を、中心位相の制御誤差として誤学習してしまうことになる。
これに対し、最大バルブリフト量(開口面積)による吸入空気量の制御誤差を学習済みであれば、領域Bにおける設計吸入空気量と実際値との誤差は、中心位相(閉時期)の制御誤差によるものであることになって、誤学習を回避できる。
However, in the region B, as described above, since the intake air amount changes depending on both the opening area of the intake valve 105 and the closing timing IVC, the intake by the maximum valve lift amount (opening area) of the intake valve 105 is performed. When the control error of the air amount is not learned, the control error of the maximum valve lift is erroneously learned as the control error of the center phase.
On the other hand, if the control error of the intake air amount by the maximum valve lift amount (opening area) has already been learned, the error between the design intake air amount and the actual value in the region B is the control error of the center phase (closing timing). Therefore, mislearning can be avoided.

そこで、第3実施形態では、ステップS1006で、吸気バルブ105を通過する吸入空気の流速が非音速であると判断され、かつ、ステップS1008で、最大バルブリフト量(開口面積)による吸入空気量の制御誤差が学習済みであると判断されたときに、ステップS1009へ進んで、中心位相(閉時期)による吸入空気量制御の誤差を学習させる。   Therefore, in the third embodiment, in step S1006, it is determined that the flow velocity of the intake air passing through the intake valve 105 is non-sonic, and in step S1008, the intake air amount based on the maximum valve lift amount (opening area) is determined. When it is determined that the control error has been learned, the process proceeds to step S1009 to learn the intake air amount control error based on the center phase (closing timing).

一方、最大バルブリフト量(開口面積)による吸入空気量の制御誤差が学習済みでない場合には、たとえ吸気バルブ105を通過する吸入空気の流速が非音速であっても、中心位相(閉時期)による吸入空気量制御の誤差学習を禁止する。
これにより、最大バルブリフト量(開口面積)による吸入空気量の制御誤差と、中心位相(閉時期)による吸入空気量制御の誤差を共に高精度に学習させることができる。
On the other hand, when the control error of the intake air amount due to the maximum valve lift amount (opening area) has not been learned, the center phase (closing timing) even if the flow velocity of the intake air passing through the intake valve 105 is non-sonic. The error learning of the intake air amount control by is prohibited.
As a result, the intake air amount control error due to the maximum valve lift amount (opening area) and the intake air amount control error due to the center phase (closing timing) can both be learned with high accuracy.

ステップS1010及びステップS1011では、前記ステップS509及びステップS510と同様に、スロットルバルブ103bの開度による吸入空気量制御の誤差の学習(TVO学習補正値の更新)、吸気バルブ105の最大バルブリフト量(リフト特性)による吸入空気量制御の誤差の学習(VEL学習補正値の更新)、及び、吸気バルブ105の作動角の中心位相(リフト特性)による吸入空気量制御の誤差の学習(VTC学習補正値の更新)を経験していることを条件として、空燃比学習を許可する。   In steps S1010 and S1011, the learning of the intake air amount control error based on the opening of the throttle valve 103b (update of the TVO learning correction value) and the maximum valve lift amount of the intake valve 105 (update of the throttle valve 103b) are performed as in steps S509 and S510. Learning of intake air amount control error (lift characteristic) (update of VEL learning correction value), and learning of intake air amount control error (center characteristic of lift valve) operating angle (lift characteristic) (VTC learning correction value) The air-fuel ratio learning is permitted on the condition that the user has experienced renewal of

前記空燃比学習の処理、及び、空燃比学習値を用いた燃料噴射量TIの演算処理は、前記第1実施形態において図12〜図14を参照して説明したものと同様にして行われる。
図19は、吸入空気量の学習補正機能の第4実施形態を示す。
図19のフローチャートにおいて、ステップS1101〜ステップS1105の各ステップは、前記第1実施形態を示す図7のフローチャートにおけるステップS501〜ステップS505と同様な処理を行う。
The air-fuel ratio learning process and the fuel injection amount TI calculation process using the air-fuel ratio learned value are performed in the same manner as described with reference to FIGS. 12 to 14 in the first embodiment.
FIG. 19 shows a fourth embodiment of the learning correction function for the intake air amount.
In the flowchart of FIG. 19, steps S1101 to S1105 perform the same processes as steps S501 to S505 in the flowchart of FIG. 7 showing the first embodiment.

そして、ステップS1104において、吸気圧センサ136で検出されるスロットルバルブ103bと吸気バルブ105との間の吸気圧(ブースト)PBが所定圧(例えば−358.5mmHg)以上である(非音速)と判断されて、ステップS1106へ進むと、吸気バルブ105の最大バルブリフト量による吸入空気量制御の誤差の学習(VEL学習補正値の更新)を経験済みであるか否かを判断する。   In step S1104, it is determined that the intake pressure (boost) PB between the throttle valve 103b and the intake valve 105 detected by the intake pressure sensor 136 is equal to or higher than a predetermined pressure (for example, −358.5 mmHg) (non-sonic speed). In step S1106, it is determined whether or not learning of the intake air amount control error (update of the VEL learning correction value) using the maximum valve lift amount of the intake valve 105 has been experienced.

ステップS1106で経験済みでないと判断された場合には、ステップS1107,ステップS1108に進んで、最大バルブリフト量による吸入空気量制御の誤差の学習を行わせ、ステップS1106で経験済みであると判断された場合には、ステップS1109,ステップS1110へ進んで、中心位相(閉時期)による吸入空気量制御の誤差を学習させる。   If it is determined in step S1106 that it has not been experienced, the process proceeds to steps S1107 and S1108 to learn the error in the intake air amount control based on the maximum valve lift amount, and it is determined that it has been experienced in step S1106. If YES in step S1109, the flow advances to steps S1109 and S1110 to learn an error in intake air amount control due to the center phase (closing timing).

これは、第3実施形態で説明したように、中心位相(閉時期)による吸入空気量制御の誤差を学習させるときに、最大バルブリフト量による吸入空気量制御の誤差分を含めて学習してしまうことを防止するためである。
前記ステップS1107,ステップS1108では、第1実施形態における前記ステップS506〜ステップS508と同様にして、最大バルブリフト量を学習用の値に切り換えて、最大バルブリフト量による吸入空気量制御の誤差を学習させる。
As explained in the third embodiment, when learning the intake air amount control error due to the center phase (closed timing), the error is learned including the intake air amount control error due to the maximum valve lift amount. This is to prevent this from happening.
In steps S1107 and S1108, as in steps S506 to S508 in the first embodiment, the maximum valve lift amount is switched to a learning value, and an error in intake air amount control based on the maximum valve lift amount is learned. Let

即ち、最大バルブリフト量を学習用のリフト量に切り換え、学習用のリフト量に収束すると、そのときの運転条件から推定される吸入空気量の設計値(基準値)とセンサで検出された実際の吸入空気量との偏差に基づき、VEL学習補正値を更新し、更新結果を記憶する。
一方、ステップS1109では、吸気バルブ105の作動角の中心位相を、学習用の中心位相に強制的に切り換える。
That is, when the maximum valve lift amount is switched to the learning lift amount and converges to the learning lift amount, the design value (reference value) of the intake air amount estimated from the operating conditions at that time and the actual value detected by the sensor Based on the deviation from the intake air amount, the VEL learning correction value is updated, and the update result is stored.
On the other hand, in step S1109, the center phase of the operating angle of the intake valve 105 is forcibly switched to the learning center phase.

前記学習用の中心位相は、可変バルブタイミング機構113による可変範囲のうちの最遅角位置とする。
尚、前述のように、吸気バルブ105を通過する吸入空気の流速が略音速(領域A)であると、吸入空気量は吸気バルブ105の最大バルブリフト量で決まり、バルブタイミング(閉時期)の影響を受けないので、バルブタイミング(閉時期)による吸入空気量制御の誤差を学習させることができない。
The learning center phase is set to the most retarded position in the variable range by the variable valve timing mechanism 113.
As described above, when the flow velocity of the intake air passing through the intake valve 105 is substantially sonic (region A), the intake air amount is determined by the maximum valve lift amount of the intake valve 105, and the valve timing (closing timing) Since it is not affected, it is not possible to learn an intake air amount control error due to valve timing (closing timing).

そこで、吸気バルブ105を通過する吸入空気の流速が略音速になるときには、強制的に最大バルブリフトを増大させて、吸気バルブ105を通過する吸入空気の流速が非音速になるようにする。
バルブタイミングが学習用の中心位相(最遅角位置)に収束すると、ステップS1110へ進み、中心位相による吸入空気量制御の誤差を学習させる。
Therefore, when the flow velocity of the intake air passing through the intake valve 105 becomes substantially sonic, the maximum valve lift is forcibly increased so that the flow velocity of the intake air passing through the intake valve 105 becomes non-sonic.
When the valve timing converges to the learning center phase (most retarded angle position), the process proceeds to step S1110 to learn the intake air amount control error based on the center phase.

具体的には、前述の図16のフローチャートに従って、吸入空気量の設計値(基準値)と実際の吸入空気量との偏差に基づいてVTC学習補正値の更新し、該VTC学習補正値で中心位相の検出値を補正させることで、中心位相に対応する設計値(基準値)の吸入空気量が得られるようにする。
ステップS1111及びステップS1112では、前記ステップS509及びステップS510と同様に、スロットルバルブ103bの開度による吸入空気量制御の誤差の学習(TVO学習補正値の更新)、吸気バルブ105の最大バルブリフト量(リフト特性)による吸入空気量制御の誤差の学習(VEL学習補正値の更新)、及び、吸気バルブ105の作動角の中心位相(リフト特性)による吸入空気量制御の誤差の学習(VTC学習補正値の更新)を経験していることを条件として、空燃比学習を許可する。
Specifically, the VTC learning correction value is updated based on the deviation between the design value (reference value) of the intake air amount and the actual intake air amount in accordance with the flowchart of FIG. By correcting the phase detection value, the intake air amount of the design value (reference value) corresponding to the center phase is obtained.
In steps S1111 and S1112, similar to steps S509 and S510, learning of the intake air amount control error (update of the TVO learning correction value) based on the opening of the throttle valve 103b, and the maximum valve lift amount of the intake valve 105 ( Learning of intake air amount control error (lift characteristic) (update of VEL learning correction value), and learning of intake air amount control error (center characteristic of lift valve) operating angle (lift characteristic) (VTC learning correction value) The air-fuel ratio learning is permitted on the condition that the user has experienced renewal of

前記空燃比学習の処理、及び、空燃比学習値を用いた燃料噴射量TIの演算処理は、前記第1実施形態において図12〜図14を参照して説明したものと同様にして行われる。
上記第4の実施形態においても、最大バルブリフト量による吸入空気量の制御誤差が、中心位相による吸入空気量の制御誤差として誤学習されることを防止でき、また、学習用の最大バルブリフト量及び中心位相に切り換えて学習させるので、学習できる条件を待つ必要がなく、学習を速やかに進行させることができる。
The air-fuel ratio learning process and the fuel injection amount TI calculation process using the air-fuel ratio learned value are performed in the same manner as described with reference to FIGS. 12 to 14 in the first embodiment.
Also in the fourth embodiment, it is possible to prevent the intake air amount control error due to the maximum valve lift amount from being erroneously learned as the intake air amount control error due to the center phase, and the learning maximum valve lift amount. Since learning is performed by switching to the center phase, it is not necessary to wait for a condition for learning, and learning can proceed promptly.

ところで、上記実施形態では、前記排気バルブ107は、一定の最大バルブリフト量,バルブ作動角及びバルブタイミングを保って開閉駆動されるものとしたが、図20に示すように、クランクシャフト120に対する排気側カムシャフト110の回転位相を変化させる可変バルブタイミング機構138が設けられる機関101においても、上記の各実施形態と同様にして、吸入空気量学習を行わせることができる。   Incidentally, in the above embodiment, the exhaust valve 107 is driven to open and close while maintaining a certain maximum valve lift amount, valve operating angle and valve timing. However, as shown in FIG. In the engine 101 provided with the variable valve timing mechanism 138 that changes the rotational phase of the side camshaft 110, the intake air amount learning can be performed in the same manner as in the above embodiments.

前記可変バルブタイミング機構138は、図21に示すように、クランクシャフト120と同期して回転するスプロケット225に固定され、このスプロケット225と一体的に回転する第1回転体221と、ボルト222aにより前記排気側カムシャフト110の一端に固定され、排気側カムシャフト110と一体的に回転する第2回転体222と、ヘリカルスプライン226により第1回転体221の内周面と第2回転体222の外周面とに噛合する筒状の中間ギア223と、を有している。   As shown in FIG. 21, the variable valve timing mechanism 138 is fixed to a sprocket 225 that rotates in synchronization with the crankshaft 120, and a first rotating body 221 that rotates integrally with the sprocket 225 and a bolt 222a. A second rotating body 222 that is fixed to one end of the exhaust side camshaft 110 and rotates integrally with the exhaust side camshaft 110, and an inner peripheral surface of the first rotating body 221 and an outer periphery of the second rotating body 222 by a helical spline 226. A cylindrical intermediate gear 223 that meshes with the surface.

前記中間ギア223は、ネジ228を介してドラム227が連結されており、このドラム227と中間ギア223との間にねじりスプリング229が介装されている。
前記中間ギア223は、ねじりスプリング229によって遅角方向(図の左方向)へ付勢されており、電磁リターダ224に電圧を印加して磁力を発生すると、ドラム227及びネジ228を介して進角方向(図の右方向)へ動かされる。
The intermediate gear 223 is connected to a drum 227 via a screw 228, and a torsion spring 229 is interposed between the drum 227 and the intermediate gear 223.
The intermediate gear 223 is urged in the retarding direction (left direction in the figure) by a torsion spring 229. When a voltage is applied to the electromagnetic retarder 224 to generate a magnetic force, the intermediate gear 223 is advanced through the drum 227 and the screw 228. It is moved in the direction (right direction in the figure).

この中間ギア223の軸方向位置に応じて、回転体221,222の相対位相が変化して、クランクシャフト120に対する排気側カムシャフト110の回転位相が変化し、排気バルブ107の作動角の中心位相が連続的に変化する。
前記電磁リターダ224は、前記エンジンコントロールモジュール114からの制御信号により駆動制御される。
In accordance with the axial position of the intermediate gear 223, the relative phase of the rotating bodies 221 and 222 changes, the rotational phase of the exhaust camshaft 110 with respect to the crankshaft 120 changes, and the central phase of the operating angle of the exhaust valve 107 Changes continuously.
The electromagnetic retarder 224 is driven and controlled by a control signal from the engine control module 114.

上記のように、可変バルブタイミング機構138によって排気バルブ107の作動角の中心位相(開閉時期)が変更される場合には、排気バルブ107のバルブタイミングによる充填効率の変化などによって吸入空気量が変化するので、設計吸入空気量の演算においては、図22に示すように、排気バルブ107の作動角の中心位相を入力データに付加することで、設計吸入空気量を精度良く演算させることができる。   As described above, when the central phase (opening / closing timing) of the operating angle of the exhaust valve 107 is changed by the variable valve timing mechanism 138, the intake air amount changes due to the change in charging efficiency due to the valve timing of the exhaust valve 107, etc. Therefore, in the calculation of the design intake air amount, as shown in FIG. 22, the design intake air amount can be accurately calculated by adding the center phase of the operating angle of the exhaust valve 107 to the input data.

尚、内燃機関101は、直列機関に限定されず、水平対向やV型などの複数のバンクを備える機関であっても良い。
また、水平対向やV型などの機関であって、複数のバンクを備え、バンク毎に、電子制御スロットル装置104、可変リフト機構112・可変バルブタイミング機構113を備える場合には、前記吸入空気量の制御誤差を、バンク間における実際の吸入空気量の偏差として検出し、各バンクでの吸入空気量が一致するように、バンク毎にスロットル開度、最大バルブリフト量、中心位相を補正させることができる。
The internal combustion engine 101 is not limited to an in-line engine, and may be an engine having a plurality of banks such as horizontally opposed and V-shaped.
Further, when the engine is a horizontally opposed engine or a V-type engine and includes a plurality of banks, and each bank includes an electronic control throttle device 104, a variable lift mechanism 112, and a variable valve timing mechanism 113, the intake air amount The control error is detected as a deviation of the actual intake air amount between banks, and the throttle opening, maximum valve lift amount, and center phase are corrected for each bank so that the intake air amount in each bank matches. Can do.

上記構成とすれば、各バンクでの吸入空気量ばらつきを解消して、回転変動の発生等を防止できる。   With the above configuration, it is possible to eliminate the variation in intake air amount in each bank and prevent the occurrence of rotational fluctuations.

実施形態における車両用内燃機関のシステム図。The system figure of the internal combustion engine for vehicles in an embodiment. 実施形態における可変リフト機構の詳細を示す斜視図。The perspective view which shows the detail of the variable lift mechanism in embodiment. 前記可変リフト機構の作動角変更機構を示す断面図。Sectional drawing which shows the operating angle change mechanism of the said variable lift mechanism. 実施形態における可変バルブタイミング機構の詳細を示す断面図。Sectional drawing which shows the detail of the variable valve timing mechanism in embodiment. 実施形態における目標バルブリフト量及び目標バルブタイミングの演算処理を示すブロック図。The block diagram which shows the calculation process of the target valve lift amount and target valve timing in embodiment. 実施形態における目標スロットル開度の演算処理を示すブロック図。The block diagram which shows the calculation process of the target throttle opening in embodiment. 吸入空気量学習の第1実施形態を示すフローチャート。The flowchart which shows 1st Embodiment of intake air amount learning. スロットル開度による吸入空気量制御の誤差学習を示すフローチャート。The flowchart which shows the error learning of the intake air amount control by throttle opening. スロットルバルブの通過空気が略音速であるときのスロットル開度と吸入空気量との相関を示す線図。The diagram which shows the correlation with the throttle opening and intake air amount when the passage air of a throttle valve is a substantially sonic speed. 吸気バルブの最大バルブリフト量による吸入空気量制御の誤差学習を示すフローチャート。The flowchart which shows the error learning of intake air amount control by the maximum valve lift amount of an intake valve. 吸入空気量の設計値の演算を示すブロック図。The block diagram which shows the calculation of the design value of intake air amount. 空燃比学習処理を示すフローチャート。The flowchart which shows an air fuel ratio learning process. 空燃比学習値を書き換え可能に記憶する空燃比学習マップを示す図。The figure which shows the air fuel ratio learning map which memorize | stores an air fuel ratio learning value so that rewriting is possible. 燃料噴射量の演算処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the calculation process of fuel injection quantity. 吸入空気量学習の第2実施形態を示すフローチャート。The flowchart which shows 2nd Embodiment of intake air amount learning. 吸気バルブの作動角の中心位相による吸入空気量制御の誤差学習を示すフローチャート。The flowchart which shows the error learning of intake air amount control by the center phase of the operating angle of an intake valve. 吸入空気量学習の第3実施形態を示すフローチャート。The flowchart which shows 3rd Embodiment of intake air quantity learning. 吸気バルブの開口面積と吸気バルブの通過空気量との相関を示す線図。The diagram which shows the correlation with the opening area of an intake valve, and the passage air amount of an intake valve. 吸入空気量学習の第4実施形態を示すフローチャート。The flowchart which shows 4th Embodiment of intake air amount learning. 排気バルブの可変バルブタイミング機構を備える車両用内燃機関のシステム図。The system figure of the internal combustion engine for vehicles provided with the variable valve timing mechanism of an exhaust valve. 排気バルブの可変バルブタイミング機構を示す断面図。Sectional drawing which shows the variable valve timing mechanism of an exhaust valve. 排気バルブの可変バルブタイミング機構を備える場合での吸入空気量の設計値の演算を示すブロック図。The block diagram which shows the calculation of the design value of intake air quantity in the case of providing the variable valve timing mechanism of an exhaust valve.

符号の説明Explanation of symbols

3…吸気バルブ駆動軸、13…制御軸、17…モータ、101…内燃機関、103a…スロットルモータ、103b…スロットルバルブ、104…電子制御スロットル装置、105…吸気バルブ、112…可変リフト機構、113…可変バルブタイミング機構、114…エンジンコントロールモジュール、115…エアフローセンサ、116…アクセルペダルセンサ、117…クランク角センサ、120…クランクシャフト、132…カムセンサ、133…角度センサ、135…大気圧センサ、136…吸気圧センサ、137…空燃比センサ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Intake valve drive shaft, 13 ... Control shaft, 17 ... Motor, 101 ... Internal combustion engine, 103a ... Throttle motor, 103b ... Throttle valve, 104 ... Electronically controlled throttle device, 105 ... Intake valve, 112 ... Variable lift mechanism, 113 ... Variable valve timing mechanism, 114 ... Engine control module, 115 ... Air flow sensor, 116 ... Accelerator pedal sensor, 117 ... Crank angle sensor, 120 ... Crank shaft, 132 ... Cam sensor, 133 ... Angle sensor, 135 ... Atmospheric pressure sensor, 136 ... Intake pressure sensor, 137 ... Air-fuel ratio sensor

Claims (6)

吸気バルブの最大バルブリフト量を可変とする可変リフト機構と、前記吸気バルブの作動角の中心位相を可変とする可変バルブタイミング機構とを含む可変動弁機構と、
前記吸気バルブ上流の吸気通路に介装される吸気絞り弁と、
前記吸気バルブの最大バルブリフト量,前記吸気バルブの作動角の中心位相及び前記吸気絞り弁の開度を制御して、機関の吸入空気量を制御する制御手段と、
前記吸気絞り弁を通過する吸入空気の流速が略音速となる条件であるときに、前記吸気絞り弁の開度による吸入空気量制御の誤差を学習する第1学習手段と、
前記吸気絞り弁を通過する吸入空気の流速が非音速となる条件であるときに、前記吸気バルブの最大バルブリフト量による吸入空気量制御の誤差、及び、前記吸気バルブの作動角の中心位相による吸入空気量制御の誤差をそれぞれ個別に学習する第2学習手段と、
前記第1学習手段及び第2学習手段による学習結果に基づいて、前記制御手段による前記吸気バルブの最大バルブリフト量,前記吸気バルブの作動角の中心位相及び前記吸気絞り弁の開度の制御を補正する補正手段と、
を含んで構成され、
前記第2学習手段が、
前記最大バルブリフト量が、前記吸気バルブを通過する吸入空気の流速を略音速とするための学習用リフト量になるように、前記可変リフト機構を制御した状態で、前記吸気バルブを通過する吸入空気の流速が略音速になった場合には、前記学習用リフト量での吸入空気量に基づいて前記吸気バルブの最大バルブリフト量による吸入空気量制御の誤差を学習し、前記学習用リフト量になるように前記可変リフト機構を制御しても前記吸気バルブを通過する吸入空気の流速が略音速にならない場合には、前記可変バルブタイミング機構によって前記吸気バルブの作動角の中心位相を最遅角位置に動かし、前記中心位相が最遅角位置でかつ前記最大バルブリフト量が前記学習用リフト量での吸入空気量に基づいて前記吸気バルブの最大バルブリフト量による吸入空気量制御の誤差を学習するリフト学習手段と、
前記リフト学習手段による学習を行った後であって、かつ、前記吸気バルブを通過する吸入空気の流速が非音速である場合に、前記吸気バルブの作動角の中心位相による吸入空気量制御の誤差を学習するバルブタイミング学習手段と、
を含むことを特徴とする内燃機関の吸入空気量制御装置。
A variable valve mechanism that includes a variable lift mechanism that varies the maximum valve lift amount of the intake valve, and a variable valve timing mechanism that varies the center phase of the operating angle of the intake valve;
An intake throttle valve interposed in an intake passage upstream of the intake valve;
Control means for controlling the intake air amount of the engine by controlling the maximum valve lift amount of the intake valve, the central phase of the operating angle of the intake valve and the opening of the intake throttle valve;
First learning means for learning an error in intake air amount control based on an opening degree of the intake throttle valve when the flow velocity of the intake air passing through the intake throttle valve is approximately sonic;
When the flow rate of the intake air passing through the intake throttle valve is a non-sonic condition, the intake air amount control error due to the maximum valve lift amount of the intake valve and the center phase of the operating angle of the intake valve Second learning means for individually learning errors in intake air amount control;
Based on the learning results of the first learning means and the second learning means, the control means controls the maximum valve lift amount of the intake valve, the center phase of the operating angle of the intake valve, and the opening degree of the intake throttle valve. Correction means for correcting;
Comprising
The second learning means is
Suction passing through the intake valve in a state where the variable lift mechanism is controlled so that the maximum valve lift amount is a learning lift amount so that the flow velocity of the intake air passing through the intake valve is substantially sonic. When the flow velocity of air becomes substantially sonic, the learning lift amount is learned by learning an intake air amount control error based on the maximum valve lift amount of the intake valve based on the intake air amount at the learning lift amount. If the flow rate of the intake air passing through the intake valve does not become nearly sonic speed even if the variable lift mechanism is controlled so that the center angle of the operating angle of the intake valve is delayed by the variable valve timing mechanism. The maximum valve lift of the intake valve is moved based on the intake air amount when the center phase is the most retarded angle position and the maximum valve lift amount is the learning lift amount. A lift learning means for learning the error of the intake air amount control by the quantity,
After learning by the lift learning means, and when the flow velocity of the intake air passing through the intake valve is non-sonic, the intake air amount control error due to the center phase of the operating angle of the intake valve Valve timing learning means for learning
An intake air amount control device for an internal combustion engine , comprising:
前記第2学習手段が、前記吸気バルブの最大バルブリフト量及び中心位相に基づいてそのときの吸入空気量の基準値を設定し、前記基準値と実際の吸入空気量との偏差を算出することを特徴とする請求項1記載の内燃機関の吸入空気量制御装置。   The second learning means sets a reference value of the intake air amount at that time based on the maximum valve lift amount and the center phase of the intake valve, and calculates a deviation between the reference value and the actual intake air amount. The intake air amount control device for an internal combustion engine according to claim 1. 排気バルブの作動角の中心位相を可変とする排気側可変バルブタイミング機構を備え、
前記第2学習手段が、前記吸気バルブの最大バルブリフト量及び中心位相と共に、前記排気バルブの作動角の中心位相に基づいてそのときの吸入空気量の基準値を設定することを特徴とする請求項2記載の内燃機関の吸入空気量制御装置。
Equipped with an exhaust side variable valve timing mechanism that makes the center phase of the exhaust valve operating angle variable,
The said 2nd learning means sets the reference value of the intake air amount at that time based on the center phase of the operating angle of the said exhaust valve with the maximum valve lift amount and center phase of the said intake valve. Item 3. An intake air amount control device for an internal combustion engine according to Item 2.
前記第1学習手段が、前記吸気絞り弁を通過する吸入空気の流速が略音速となる条件で、前記吸気絞り弁の開度から設定される吸入空気量の基準値とそのときの実際の吸入空気量との偏差を算出することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の内燃機関の吸入空気量制御装置。 The first learning means has a reference value of the intake air amount set from the opening of the intake throttle valve and the actual intake at that time under the condition that the flow velocity of the intake air passing through the intake throttle valve is substantially sonic. 4. The intake air amount control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a deviation from the air amount is calculated . 前記第1及び第2学習手段が、前記吸気絞り弁を通過する吸入空気の流速が略音速となる条件であるか否かを、前記吸気絞り弁と前記吸気バルブとの間における吸気圧に基づいて判断することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の内燃機関の吸入空気量制御装置。 Based on the intake pressure between the intake throttle valve and the intake valve, the first and second learning means determine whether or not the flow velocity of the intake air passing through the intake throttle valve is a substantially sonic speed. The intake air amount control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, characterized in that 前記第1及び第2学習手段による学習を経験していることを条件として、前記内燃機関の空燃比を目標空燃比に補正するための学習補正値の更新を許可する空燃比学習許可手段を設けたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の内燃機関の吸入空気量制御装置。 Provided is an air-fuel ratio learning permission means for permitting an update of a learning correction value for correcting the air-fuel ratio of the internal combustion engine to a target air-fuel ratio on the condition that learning by the first and second learning means is experienced. The intake air amount control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, wherein
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