(57)【要約】【課題】可変動弁装置の制御値の学習が完了した後にトルクショックが発生することを抑えることのできる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関１は、吸気側オイルコントロールバルブ１４の作動を通じて吸気バルブ９のバルブタイミングを変更する吸気側可変動弁装置１３を備える。バルブタイミングを機関運転状態に応じて変更する機関運転領域を吸気側可変動弁装置１３の作動領域としたときに、制御装置１００は、バルブタイミングを保持するために必要な吸気側オイルコントロールバルブ１４の保持デューティ比を作動領域において学習する学習処理を実行する。この制御装置１００は、保持デューティ比の学習が完了していないときには、学習が完了しているときに比べて作動領域を拡大する拡大処理を実行するとともに、保持デューティ比の学習が完了した後に吸入空気量が予め定めた所定値以下の状態になると拡大処理を終了させる処理を実行する。【選択図】図１
2019203393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デューティ制御されるオイルコントロールバルブの作動を通じて吸気バルブのバルブタイミングを変更する可変動弁装置を備える内燃機関に適用されて、前記バルブタイミングを機関運転状態に応じて変更する機関運転領域を前記可変動弁装置の作動領域としたときに、前記バルブタイミングを保持するために必要な前記オイルコントロールバルブの駆動デューティ比である保持デューティ比を前記作動領域において学習する学習処理を実行する制御装置であって、
前記保持デューティ比の学習が完了していないときには、前記保持デューティ比の学習が完了しているときに比べて前記作動領域を拡大する拡大処理を実行するとともに、前記保持デューティ比の学習が完了した後に吸入空気量が予め定めた所定値以下の状態になると前記拡大処理を終了させる処理を実行する
内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
吸気バルブや排気バルブのバルブタイミングを変更する可変動弁装置を備える内燃機関が知られている。こうした内燃機関ではバルブタイミングの制御精度を高めるために各種の制御値が学習される。そして、そうした制御値の学習機会を増やすための技術が各種提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１に記載のものでは、上記制御値として吸気バルブのバルブタイミングに関する基準位相を学習するようにしているが、基準位相の学習処理が完了していないときには、バルブタイミングの設定態様を通常運転用の態様から制御値の学習に適した態様に変更するようにしている。より具体的には、基準位相の学習処理が完了していないときには、吸気バルブの目標位相として基準位相が設定される機関運転領域を通常運転時の領域よりも拡大することにより、基準位相の学習機会を増やすようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−４１９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、バルブタイミングの設定態様を通常運転用の態様から制御値の学習に適した態様に変更する場合、制御値の学習が完了すると、バルブタイミングの設定態様は通常運転用の態様に戻すことになる。ここで、そうした設定態様の切り替えによって吸気バルブのバルブタイミングが変化すると、吸入空気量が急変して内燃機関の出力トルクが変化することにより、トルクショックが発生するおそれがある。
【０００６】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、可変動弁装置の制御値の学習が完了した後にトルクショックが発生することを抑えることのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する内燃機関の制御装置は、デューティ制御されるオイルコントロールバルブの作動を通じて吸気バルブのバルブタイミングを変更する可変動弁装置を備える内燃機関に適用される。そして、この制御装置は、前記バルブタイミングを機関運転状態に応じて変更する機関運転領域を前記可変動弁装置の作動領域としたときに、前記バルブタイミングを保持するために必要な前記オイルコントロールバルブの駆動デューティ比である保持デューティ比を前記作動領域において学習する学習処理を実行する。そして、この制御装置は、前記保持デューティ比の学習が完了していないときには、前記保持デューティ比の学習が完了しているときに比べて前記作動領域を拡大する拡大処理を実行するとともに、前記保持デューティ比の学習が完了した後に吸入空気量が予め定めた所定値以下の状態になると前記拡大処理を終了させる処理を実行する。
【０００８】
同構成では、可変動弁装置の制御値として、吸気バルブのバルブタイミングを保持するために必要な上記保持デューティ比が上記作動領域において学習される。ここで、保持デューティ比の学習が完了していないときには、保持デューティ比の学習が完了しているときに比べて上記作動領域が拡大されるため、保持デューティ比の学習がより広い機関運転領域において行えるようになり、これにより保持デューティ比の学習機会が増えるようになる。また、保持デューティ比の学習が完了した後、吸入空気量が所定値以下の低空気量状態になると上記拡大処理は終了される。この拡大処理の終了によって吸気バルブのバルブタイミングが変化したとしても、このときには吸入空気量が低空気量状態になっているため、バルブタイミングの変化による内燃機関の出力トルク変化は少ない。従って、同構成によれば、保持デューティ比の学習が完了した後にトルクショックが発生することを抑えることができる。なお、上記所定値としては、吸気バルブのバルブタイミングが変化しても内燃機関の出力トルクの変化が許容できる範囲内に収まる程度の吸入空気量とすることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態にかかる内燃機関及び制御装置を示す模式図。
【図２】同実施形態において吸気目標位相を設定するためのマップ態様を示す概念図。
【図３】同実施形態において学習促進フラグを設定するための処理手順を示すフローチャート。
【図４】同実施形態において吸気目標位相算出マップを切り替えるための処理手順を示すフローチャート。
【図５】同実施形態の作用を説明するタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、内燃機関の制御装置を具体化した一実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
図１に示すように、内燃機関１には、吸気通路３及び吸気ポート３ａを通じて燃焼室２に空気が吸入されるとともに、燃料噴射弁４から噴射された燃料が燃焼室２に供給される。空気及び燃料で構成される混合気に対して点火プラグ５による点火が行われると、混合気が燃焼してピストン６が往復移動し、内燃機関１の出力軸であるクランクシャフト７が回転する。燃焼後の混合気は排気として燃焼室２から排気通路８に排出される。
【００１１】
内燃機関１の吸気通路３には、吸入空気量を調量するスロットルバルブ２９が設けられている。このスロットルバルブ２９は、電動モータによって開度が調整される。
吸気通路３に繋がる吸気ポート３ａには吸気バルブ９が設けられている。排気通路８に繋がる排気ポート８ａには排気バルブ１０が設けられている。これら吸気バルブ９及び排気バルブ１０は、クランクシャフト７の回転が伝達される吸気側カムシャフト１１及び排気側カムシャフト１２の回転に伴ってそれぞれ開閉動作する。
【００１２】
吸気側カムシャフト１１には、クランクシャフト７に対する吸気側カムシャフト１１の相対位相を変更することにより吸気バルブ９のバルブタイミング（開閉時期）を変更する油圧ベーン式の吸気側可変動弁装置１３が設けられている。なお、以下では、クランクシャフト７に対する吸気側カムシャフト１１の相対位相を吸気バルブ位相という。
【００１３】
この吸気側可変動弁装置１３は、デューティ制御される吸気側オイルコントロールバルブ１４の作動を通じて吸気バルブ位相を変更する周知の装置であり、潤滑油が供給される進角油室や遅角油室を備えている。また、吸気側オイルコントロールバルブ１４は、周知のリニアソレノイドバルブであって、内蔵された電磁ソレノイドに印加する電圧のデューティ比を変化させてスプール弁の位置を変化させることにより、進角油室や遅角油室への潤滑油供給を制御する。この吸気側オイルコントロールバルブ１４の作動を通じて進角油室に潤滑油が供給されると、吸気バルブ位相は進角側に変化する。また、吸気側オイルコントロールバルブ１４の作動を通じて遅角油室に潤滑油が供給されると、吸気バルブ位相は遅角側に変化する。そして、吸気側オイルコントロールバルブ１４の作動を通じて進角油室及び遅角油室への潤滑油供給が遮断されると、吸気バルブ位相は、その遮断された時点の位相に保持される。
【００１４】
また、吸気側可変動弁装置１３は、吸気側オイルコントロールバルブ１４が非作動となるように制御されるとき、つまり吸気側オイルコントロールバルブ１４への通電が禁止されているときには、予め定められた規定タイミングとなるように吸気バルブ９のバルブタイミングを維持する。本実施形態では、吸気側オイルコントロールバルブ１４の非作動時には、スプリングの付勢力によってスプール弁が初期位置に戻ることにより、吸気側可変動弁装置１３の遅角油室に潤滑油が供給されるようになっている。これにより吸気バルブ９の上記規定タイミングは、吸気バルブ９のバルブタイミングの変更範囲内において最も遅角側のバルブタイミングになっている。
【００１５】
同様に、排気側カムシャフト１２には、クランクシャフト７に対する排気側カムシャフト１２の相対位相を変更することにより排気バルブ１０のバルブタイミング（開閉時期）を変更する油圧ベーン式の排気側可変動弁装置１６が設けられている。なお、以下では、クランクシャフト７に対する排気側カムシャフト１２の相対位相を排気バルブ位相という。
【００１６】
この排気側可変動弁装置１６も、デューティ制御される排気側オイルコントロールバルブ１７の作動を通じて排気バルブ位相を変更する周知の装置であり、潤滑油が供給される進角油室や遅角油室を備えている。また、排気側オイルコントロールバルブ１７も、周知のリニアソレノイドバルブであって、内蔵された電磁ソレノイドに印加する電圧のデューティ比を変化させてスプール弁の位置を変化させることにより、進角油室や遅角油室への潤滑油供給を制御する。この排気側オイルコントロールバルブ１７の作動を通じて進角油室に潤滑油が供給されると、排気バルブ位相は進角側に変化する。また、排気側オイルコントロールバルブ１７の作動を通じて遅角油室に潤滑油が供給されると、排気バルブ位相は遅角側に変化する。そして、排気側オイルコントロールバルブ１７の作動を通じて進角油室及び遅角油室への潤滑油供給が遮断されると、排気バルブ位相は、その遮断された時点の位相に保持される。
【００１７】
また、排気側可変動弁装置１６は、排気側オイルコントロールバルブ１７が非作動となるように制御されるとき、つまり排気側オイルコントロールバルブ１７への通電が禁止されているときには、予め定められた規定タイミングとなるように排気バルブ１０のバルブタイミングを維持する。本実施形態では、排気側オイルコントロールバルブ１７の非作動時には、スプリングの付勢力によってスプール弁が初期位置に戻ることにより、排気側可変動弁装置１６の進角油室に潤滑油が供給されるようになっている。これにより排気バルブ１０の上記規定タイミングは、排気バルブ１０のバルブタイミングの変更範囲内において最も進角側のバルブタイミングになっている。
【００１８】
制御装置１００は、スロットルバルブ２９、燃料噴射弁４、点火プラグ５、吸気側可変動弁装置１３、排気側可変動弁装置１６等を制御することによって内燃機関１の各種制御を実施する。この制御装置１００は、ＣＰＵ１２０や、ＲＯＭ及びＲＡＭなどから構成されるメモリ１３０を備えており、メモリ１３０に記憶されたプログラムをＣＰＵ１２０が実行することにより、各種制御を実施する。
【００１９】
制御装置１００は、各種制御を実施する際に、エアフロメータ３１によって検出される吸入空気量ＧＡや、スロットルセンサ３０によって検出されるスロットルバルブ２９の開度であるスロットル開度ＴＡ、水温センサ３３によって検出される冷却水温ＴＨＷ、クランク角センサ３４の出力信号Ｓｃｒから算出される機関回転速度ＮＥを参照する。また、制御装置１００は、吸気側カムシャフト１１の回転角度を検出する吸気側カム角センサ３５の出力信号Ｓｃａｉや、排気側カムシャフト１２の回転角度を検出する排気側カム角センサ３６の出力信号Ｓｃａｅを参照する。また、制御装置１００は、内燃機関１を搭載した車両の運転者によって操作されるアクセルペダル２７の操作量（アクセル操作量ＡＣＣＰ）を検出するアクセルポジションセンサ２８の出力信号を参照する。
【００２０】
制御装置１００は、吸気バルブ９のバルブタイミング制御として、複数用意された吸気目標位相算出マップのうちのひとつを選択して、機関回転速度ＮＥ及び機関負荷ＫＬなどに基づき、吸気バルブ位相の目標値である吸気目標位相ＶＴｐｉを算出する。
【００２１】
本実施形態では、吸気目標位相算出マップとして、アイドル用マップ、通常用マップ、出力優先用マップ、及び学習用マップが用意されている。
アイドル用マップは、機関運転状態がアイドル状態のときに選択されるマップである。アイドル状態では、機関回転速度ＮＥや機関負荷ＫＬなどがほぼ一定になるため、このアイドル用マップが選択された場合には、吸気目標位相ＶＴｐｉが一定の値に設定される。本実施形態では、アイドル状態での吸気目標位相ＶＴｐｉとして、吸気バルブ位相が最も遅角側になる位相、つまり最遅角位相が設定されて、このときには吸気側オイルコントロールバルブ１４は非作動となるようにその通電状態が制御される。
【００２２】
また、通常用マップは、内燃機関１が通常運転領域（機関回転速度がアイドル回転速度よりも高い運転領域）で運転される通常運転時に選択されるマップである。ここで、吸気バルブ９のバルブタイミングを機関運転状態（機関回転速度ＮＥ及び機関負荷ＫＬなど）に応じて種々変更する機関運転領域を吸気側可変動弁装置１３の作動領域としたときに、この通常用マップにおける作動領域を図２に実線で示す。
【００２３】
図２において、実線で囲まれる領域内は通常用マップの作動領域となっている。この通常用マップでは、高負荷領域に作動領域が設定されており、高負荷運転状態のときに吸気バルブ９のバルブタイミングは種々変更される。一方、作動領域外の機関運転領域では、吸気バルブ位相の上記最遅角位相が吸気目標位相ＶＴｐｉとして設定されて、吸気側オイルコントロールバルブ１４は非作動となるように制御される。
【００２４】
また、出力優先用マップは、加速要求などが生じているときに選択されるマップであり、通常用マップの選択時と比較して内燃機関１の出力トルクが大きくなるように、機関回転速度ＮＥ及び機関負荷ＫＬなどに基づいて吸気目標位相ＶＴｐｉが設定される。なお、学習用マップについては後述する。
【００２５】
こうして吸気目標位相ＶＴｐｉを算出すると、制御装置１００は、クランク角センサ３４の出力信号Ｓｃｒと吸気側カム角センサ３５の出力信号Ｓｃａｉとに基づいて検出される吸気バルブ位相の実際値である実吸気位相ＶＴｆｉが吸気目標位相ＶＴｐｉとなるように吸気側可変動弁装置１３を制御する。なお、本実施形態では、吸気バルブ位相が最も遅角側の位相となっている状態、つまり吸気バルブ９の上記規定タイミングを「０」として、この最遅角位相からのバルブタイミングの進角量を制御することにより、吸気バルブ９のバルブタイミングを変更する。
【００２６】
また、制御装置１００は、排気バルブ１０のバルブタイミング制御として、機関回転速度ＮＥ及び機関負荷ＫＬなどに基づき、排気目標位相算出マップを参照して、排気バルブ位相の目標値である排気目標位相ＶＴｐｅを算出する。ここで、排気目標位相ＶＴｐｅは、吸気バルブ９及び排気バルブ１０のバルブオーバラップ量が排気の浄化要求等に応じた適切な量となるように設定される。例えば、バルブオーバラップ量が多くなると内部ＥＧＲ量は増えるのであるが、冷間始動時において内部ＥＧＲ量がある程度以上存在すると、燃料噴射弁４から噴射された燃料は燃焼室２内の残留ガスによって昇温されることにより微粒化が促される。そのため、混合気の燃焼状態が良好になり、例えばＨＣの排出量が少なくなる。また、残留ガスに含まれる未燃燃料が再燃焼されることによってＨＣの排出量は少なくなる。そこで、本実施形態では、内燃機関１の冷間始動時には、ＨＣの排出量を抑える上で適切なバルブオーバラップ量が確保できる排気目標位相ＶＴｐｅが算出される。そして、クランク角センサ３４の出力信号Ｓｃｒと排気側カム角センサ３６の出力信号Ｓｃａｅとに基づいて検出される排気バルブ位相の実際値である実排気位相ＶＴｆｅが排気目標位相ＶＴｐｅとなるように排気側可変動弁装置１６を制御する。なお、本実施形態では、排気バルブ位相が最も進角側の位相となっている状態、つまり排気バルブ１０の上記規定タイミングを「０」として、この最進角位相からのバルブタイミングの遅角量を制御することにより、排気バルブ１０のバルブタイミングを変更する。
【００２７】
また、制御装置１００は、吸気バルブ位相を保持するために必要な吸気側オイルコントロールバルブ１４の駆動デューティ比である保持デューティ比ＨＤを、機関運転状態が先の図２に示した上記作動領域内にあるときに学習する学習処理を実行する。こうした学習処理は周知であるため、その詳細な説明は割愛するが、基本的には吸気目標位相ＶＴｐｉと実吸気位相ＶＴｆｉとが一致した状態が所定時間以上経過すると、実吸気位相ＶＴｆｉが吸気目標位相ＶＴｐｉに保持されていると考えることができる。そのため、吸気目標位相ＶＴｐｉと実吸気位相ＶＴｆｉとが一致した状態が所定時間以上経過した時点での駆動デューティ比を保持デューティ比ＨＤとして学習し、メモリ１３０に記憶する。
【００２８】
また、こうした保持デューティ比ＨＤの学習が完了するまでは、吸気バルブ位相を保持する際の当該吸気バルブ位相の精度が低いため、排気バルブ１０のバルブタイミング制御を実施しても、所望のバルブオーバラップ量を確保することができないおそれがある。そこで、制御装置１００は、保持デューティ比ＨＤの学習が完了するまでは、排気側可変動弁装置１６による排気バルブ１０のバルブタイミングの変更を禁止する禁止処理を実行する。この禁止処理が実行されている間は、排気側オイルコントロールバルブ１７が非作動となるように制御されるため、上述したように、排気バルブ１０のバルブタイミングはその変更範囲内において最も進角側のバルブタイミングに維持される。つまり、排気バルブ位相は最進角位相に維持される。
【００２９】
ところで、上述したように、本実施形態では吸気バルブ９のバルブタイミングが種々変更される状態のとき、つまり上記通常用マップの作動領域内において保持デューティ比ＨＤの学習を行うようにしているが、この通常用マップにおける作動領域は、通常運転時において使用機会の少ない高負荷領域に集まっている。そのため、このままでは保持デューティ比ＨＤの学習機会を十分に確保することができず、ひいては排気バルブ１０のバルブタイミングの変更が上記禁止処理によって禁止される期間は長くなるおそれがある。
【００３０】
そこで、本実施形態では、上述した吸気目標位相算出マップのうちのひとつであって、保持デューティ比ＨＤの学習を促すために上記学習用マップを用意している。
図２において、一点鎖線で囲まれる領域内は学習用マップの作動領域となっており、この学習用マップの作動領域は、通常用マップの作動領域と比べて低負荷側に拡大されている。そして、保持デューティ比ＨＤの学習が完了していないときには学習用マップを選択することにより、保持デューティ比ＨＤの学習をより広い機関運転領域において行えるようにして、これにより保持デューティ比ＨＤの学習機会を増やすようにしている。
【００３１】
また、保持デューティ比ＨＤの学習が完了すると、学習用マップを他のマップに切り替えることにより、作動領域を拡大する拡大処理は終了される。このマップ切り替えによる拡大処理の終了によって吸気バルブ９のバルブタイミングが変化すると、吸入空気量が急変して内燃機関１の出力トルクが変化することにより、トルクショックが発生するおそれがある。そこで、本実施形態では、マップ切り替えを適切な状態のときに行うことにより、そうした保持デューティ比ＨＤの学習が完了した後にトルクショックが発生することを抑えるようにしている。
【００３２】
以下、学習用マップを選択するために操作される学習促進フラグＳＵＰの設定処理や、吸気目標位相算出マップを選択する処理について説明する。
図３に、学習促進フラグＳＵＰを設定する処理手順を示す。この図３に示す処理は、制御装置１００のメモリ１３０に記憶されたプログラムをＣＰＵ１２０が所定周期毎に実行することにより実施される。なお、以下では、先頭に「Ｓ」が付与された数字によって、ステップ番号を表現する。
【００３３】
本処理を開始すると、制御装置１００は、学習完了フラグＧＤＶが「ＯＦＦ」であるか否かを判定する（Ｓ１００）。この学習完了フラグＧＤＶの設定は別の処理で実施されており、上記保持デューティ比ＨＤの学習が完了するまでは学習完了フラグＧＤＶが「ＯＦＦ」に設定されている。そして、上記学習処理の実行を通じて保持デューティ比ＨＤの学習が完了すると、学習完了フラグＧＤＶは「ＯＮ」に設定される。
【００３４】
Ｓ１００の処理において、学習完了フラグＧＤＶが「ＯＦＦ」であると判定されるときには（Ｓ１００：ＹＥＳ）、制御装置１００は、現在の吸入空気量ＧＡが所定値α以下の状態になっているか否かを判定する（Ｓ１１０）。この所定値αは、吸気バルブ９のバルブタイミングが変化しても内燃機関１の出力トルクの変化が許容できる範囲内に収まる程度の吸入空気量であり、例えば本実施形態では、現在の機関運転状態がアイドル状態となっているときに、現在の吸入空気量ＧＡが所定値α以下の状態になっていると判定するようにしている。
【００３５】
そして、吸入空気量ＧＡが所定値α以下の状態になっていると判定されるときには（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、制御装置１００は、学習促進フラグＳＵＰを「ＯＦＦ」に設定して（Ｓ１２０）、本処理を一旦終了する。この学習促進フラグＳＵＰが「ＯＦＦ」に設定されているときには、吸気目標位相算出マップのうちで上記学習用マップ以外のマップが選択される。
【００３６】
一方、吸入空気量ＧＡが所定値α以下の状態になっていないと判定されるときには（Ｓ１１０：ＮＯ）、制御装置１００は、学習促進フラグＳＵＰを「ＯＮ」に設定して（Ｓ１３０）、本処理を一旦終了する。学習促進フラグＳＵＰが「ＯＮ」に設定されているときには、吸気目標位相算出マップのうちの上記学習用マップが選択される。
【００３７】
他方、上記ステップＳ１００の処理において、学習完了フラグＧＤＶが「ＯＮ」になっているときには（Ｓ１００：ＮＯ）、制御装置１００は、現在の吸入空気量ＧＡが所定値α以下の状態になっているか否かを判定する（Ｓ１４０）。このステップＳ１４０の処理は、上記ステップＳ１１０の処理と同一である。
【００３８】
そして、吸入空気量ＧＡが所定値α以下の状態になっていると判定されるときには（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、制御装置１００は、学習促進フラグＳＵＰを「ＯＦＦ」に設定して（Ｓ１５０）、本処理を一旦終了する。
【００３９】
一方、吸入空気量ＧＡが所定値α以下の状態になっていないと判定されるときには（Ｓ１４０：ＮＯ）、制御装置１００は本処理を一旦終了する。従って、このステップＳ１４０にて否定判定される場合には、現在設定されている学習促進フラグＳＵＰの値がそのまま維持される。
【００４０】
図４に、吸気目標位相算出マップを選択する処理手順を示す。この図４に示す処理も、制御装置１００のメモリ１３０に記憶されたプログラムをＣＰＵ１２０が所定周期毎に実行することにより実施される。なお、この図４に示す処理は、機関運転状態がアイドル運転状態以外の場合に実施されるものであり、機関運転状態がアイドル運転状態の場合には、上述したようにアイドル用マップを使った吸気目標位相ＶＴｐｉの算出が実施される。
【００４１】
本処理を開始すると、制御装置１００は、現在のスロットル開度ＴＡが第１判定値ＴＡＬ以下であるか否かを判定する（Ｓ２００）。この第１判定値ＴＡＬは、スロットル開度ＴＡが当該第１判定値ＴＡＬ以下であることに基づき、現在の機関運転状態が通常用マップの使用に適した運転状態であることを的確に判定できるように、その値の大きさが設定されている。
【００４２】
そして、スロットル開度ＴＡが第１判定値ＴＡＬ以下であると判定されるときには（Ｓ２００：ＹＥＳ）、制御装置１００は、現在の学習促進フラグＳＵＰが「ＯＮ」になっているか否かを判定する（Ｓ２１０）。
【００４３】
そして、学習促進フラグＳＵＰが「ＯＮ」になっていると判定されるときには（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、制御装置１００は、上記学習用マップを選択して当該学習用マップによる吸気目標位相ＶＴｐｉの算出を実施する（Ｓ２３０）。そして、本処理を一旦終了する。
【００４４】
一方、ステップＳ２１０の処理にて、学習促進フラグＳＵＰが「ＯＮ」になっていないと判定されるとき（Ｓ２１０：ＮＯ）、つまり学習促進フラグＳＵＰが「ＯＦＦ」になっているときには、制御装置１００は、上記通常用マップを選択して当該通常用マップによる吸気目標位相ＶＴｐｉの算出を実施する（Ｓ２４０）。そして、本処理を一旦終了する。
【００４５】
上記ステップＳ２００の処理にて、スロットル開度ＴＡが第１判定値ＴＡＬを超えていると判定されるときには（Ｓ２００：ＮＯ）、制御装置１００は、現在のスロットル開度ＴＡが第２判定値ＴＡＨ以上であるか否かを判定する（Ｓ２５０）。この第２判定値ＴＡＨは、上記第１判定値ＴＡＬよりも大きい値に設定されており、スロットル開度ＴＡが同第２判定値ＴＡＨ以上であることに基づき、現在の機関運転状態が上記出力優先用マップの使用に適した運転状態であることを的確に判定できるように、その値の大きさが設定されている。
【００４６】
そして、スロットル開度ＴＡが第２判定値ＴＡＨ以上であると判定されるときには（Ｓ２５０：ＹＥＳ）、制御装置１００は、上記出力優先用マップを選択して当該出力優先用マップによる吸気目標位相ＶＴｐｉの算出を実施する（Ｓ２６０）。そして、本処理を一旦終了する。
【００４７】
一方、ステップＳ２５０の処理にて、スロットル開度ＴＡが第２判定値ＴＡＨ未満であると判定されるときには（Ｓ２５０：ＮＯ）、制御装置１００は、上記通常用マップ及び上記出力優先用マップに基づき適宜の方法で補間値を算出し、その算出した補間値を吸気目標位相ＶＴｐｉに設定して（Ｓ２７０）、本処理を一旦終了する。
【００４８】
次に、本実施形態の作用を説明する。
図５に、スロットル開度ＴＡが第１判定値ＴＡＬ以下であるときに選択される吸気目標位相算出マップの変化を示す。
【００４９】
まず、学習完了フラグＧＤＶが「ＯＦＦ」に設定されている状態で、機関運転状態がアイドル状態となっているときには、図３に示した一連の処理を通じて学習促進フラグＳＵＰが「ＯＦＦ」に設定されるとともに、アイドル用マップが選択される。
【００５０】
その後、機関負荷が増大して機関運転状態がアイドル状態から通常運転状態（内燃機関１が上記の通常運転領域で運転される状態）になると（時刻ｔ１）、図３のステップＳ１１０の処理にて否定判定されるために、学習促進フラグＳＵＰが「ＯＮ」に設定されて、学習用マップが選択される。これにより通常運転状態において保持デューティ比ＨＤの学習機会が増えるようになる。
【００５１】
その後、時刻ｔ２において、保持デューティ比ＨＤの学習が完了すると、学習完了フラグＧＤＶは「ＯＮ」に設定される。ここで、学習完了フラグＧＤＶが「ＯＮ」になっていても（図３のＳ１００：ＮＯ）、吸入空気量ＧＡが所定値α以下の状態になるまでは、つまり本実施形態においては機関運転状態が通常運転状態からアイドル状態になるまでは、図３に示したＳ１４０の処理において否定判定がなされるため、学習促進フラグＳＵＰは「ＯＮ」のまま維持される。従って、時刻ｔ２以降も、学習用マップが引き続き選択される。
【００５２】
その後、時刻ｔ３において、機関運転状態が通常運転状態からアイドル状態になると、図３に示したＳ１４０の処理において肯定判定されるため、学習促進フラグＳＵＰは「ＯＦＦ」に設定されて、吸気目標位相算出マップは、学習用マップからアイドル用マップに切り替えられる。このように、保持デューティ比ＨＤの学習が完了した後に、吸入空気量ＧＡが予め定めた所定値α以下の状態になると、学習促進フラグＳＵＰは「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に変更されて、吸気目標位相算出マップは学習用マップから他のマップに切り替えられることにより、上述した作動領域を拡大する拡大処理を終了させる処理が実施される。
【００５３】
その後、時刻ｔ４において、機関運転状態がアイドル状態から通常運転状態になると、図３に示したＳ１４０の処理において肯定判定されるため、学習促進フラグＳＵＰは変更されることなく「ＯＦＦ」のまま維持されて、通常用マップが選択される。このようにして保持デューティ比ＨＤの学習が完了した後は、通常運転状態において学習用マップではなく通常用マップが選択されるようになる。
【００５４】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）保持デューティ比ＨＤの学習が完了していないときには、通常運転状態において通常用マップではなく学習用マップを選択される。そのため、保持デューティ比ＨＤの学習が完了していないときには、保持デューティ比ＨＤの学習が完了しているときに比べて吸気側可変動弁装置１３の上記作動領域が拡大されるようになる。従って、保持デューティ比ＨＤの学習がより広い機関運転領域において行えるようになり、これにより保持デューティ比ＨＤの学習機会が増えるようになる。
【００５５】
（２）保持デューティ比ＨＤの学習が完了した後、吸入空気量ＧＡが所定値α以下の低空気量状態になると、吸気目標位相算出マップは学習用マップから他のマップに切り替えられることにより、上述した作動領域を拡大する拡大処理は終了される。この拡大処理の終了によって吸気バルブ９のバルブタイミングが変化したとしても、このときには吸入空気量が低空気量状態になっているため、バルブタイミングの変化による内燃機関１の出力トルク変化は少ない。従って、保持デューティ比ＨＤの学習が完了した後に吸気目標位相算出マップを切り替えることにより作動領域の拡大処理を終了させても、トルクショックの発生を抑えることができる。
【００５６】
（３）保持デューティ比ＨＤの学習が完了するまでは、排気側可変動弁装置１６による排気バルブ１０のバルブタイミングの変更を禁止する禁止処理を実行するようにしている。ここで、上述したように、本実施形態では学習用マップを選択して吸気側可変動弁装置１３の作動領域を拡大することにより、保持デューティ比ＨＤの学習機会が増えるようになる。従って、機関運転中に保持デューティ比ＨＤの学習が完了する可能性が高くなり、実際に保持デューティ比ＨＤの学習が完了した場合には、次回の冷間始動時などにおいてその機関始動直後から、上記禁止処理による排気バルブ１０のバルブタイミング変更禁止が解除されることになる。そのため、機関始動直後からバルブオーバラップ量を制御することが可能になり、例えば冷間始動時においてＨＣの排出量を低減することも可能になる。
【００５７】
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・図３に示したＳ１１０の処理やＳ１４０の処理では、現在の機関運転状態がアイドル運転状態となっているときに、現在の吸入空気量ＧＡが所定値α以下の状態になっていると判定したが、こうした判定を他の方法で行ってもよい。例えば、スロットル開度ＴＡやアクセル操作量ＡＣＣＰや吸入空気量ＧＡなどに基づいてそうした判定を行ってもよい。また、車両が停止しているときには現在の吸入空気量ＧＡが所定値α以下の状態になっていると判定する一方、車両が走行しているときには現在の吸入空気量ＧＡが所定値αを超えた状態になっていると判定してもよい。
【００５８】
・複数用意された吸気目標位相算出マップのうちで出力優先用マップを省略してもよい。また、アイドル用マップの設定値を通常用マップに加えることにより、通常用マップがアイドル用マップを兼ねるようにしてもよい。
【００５９】
・排気側可変動弁装置１６を省略してもよい。この場合でも、少なくとも上記（１）及び（２）に記載の効果を得ることができる。
・制御装置１００は、ＣＰＵ１２０とメモリ１３０とを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態において実行されるソフトウェア処理の少なくとも一部を処理する専用のハードウェア回路（たとえばＡＳＩＣ等）を備えてもよい。すなわち、制御装置１００は、以下の（ａ）〜（ｃ）のいずれかの構成であればよい。（ａ）上記処理の全てをプログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するメモリ等のプログラム格納装置とを備える。（ｂ）上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置およびプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。（ｃ）上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置およびプログラム格納装置を備えたソフトウェア処理回路や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。すなわち、上記処理は、１または複数のソフトウェア処理回路および１または複数の専用のハードウェア回路の少なくとも一方を備えた処理回路によって実行されればよい。
【符号の説明】
【００６０】
１…内燃機関、２…燃焼室、３…吸気通路、３ａ…吸気ポート、４…燃料噴射弁、５…点火プラグ、６…ピストン、７…クランクシャフト、８…排気通路、８ａ…排気ポート、９…吸気バルブ、１０…排気バルブ、１１…吸気側カムシャフト、１２…排気側カムシャフト、１３…吸気側可変動弁装置、１４…吸気側オイルコントロールバルブ、１６…排気側可変動弁装置、１７…排気側オイルコントロールバルブ、２７…アクセルペダル、２８…アクセルポジションセンサ、２９…スロットルバルブ、３０…スロットルセンサ、３１…エアフロメータ、３３…水温センサ、３４…クランク角センサ、３５…吸気側カム角センサ、３６…排気側カム角センサ、１００…制御装置、１２０…ＣＰＵ、１３０…メモリ。
【図１】
2019203393.tif 000003
【図２】
2019203393.tif 000004
【図３】
2019203393.tif 000005
【図４】
2019203393.tif 000006
【図５】
2019203393.tif 000007