JP2001152883A - Control device for internal combustion engine - Google Patents
Control device for internal combustion engineInfo
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の吸気バ
ルブと排気バルブの両方に可変バルブタイミング装置を
設けた内燃機関の制御装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for an internal combustion engine in which a variable valve timing device is provided for both an intake valve and an exhaust valve of the internal combustion engine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、車両に搭載される内燃機関におい
ては、出力向上、燃費節減、排気エミッション低減を目
的として、可変バルブタイミング制御装置を採用したも
のが増加しつつある。例えば、油圧駆動式の可変バルブ
タイミング制御装置の基本的な構成は、図１３に示すよ
うに、エンジンのクランク軸に同期して回転するハウジ
ング１と、吸気（又は排気）バルブのカム軸に連結され
たロータ２とを同軸状に配置し、ハウジング１に形成さ
れた流体室３をロータ２に設けられたベーン４で進角室
５と遅角室６とに区画する。そして、進角室５と遅角室
６の油圧を油圧制御弁で制御してハウジング１とロータ
２（ベーン４）とを相対回動させることで、クランク軸
に対するカム軸の回転位相（カム軸位相）を変化させ
て、バルブタイミングを可変制御するようにしている。2. Description of the Related Art In recent years, an internal combustion engine mounted on a vehicle is increasingly employing a variable valve timing control device for the purpose of improving output, reducing fuel consumption and reducing exhaust emissions. For example, as shown in FIG. 13, a basic configuration of a hydraulically driven variable valve timing control device is such that a housing 1 that rotates in synchronization with a crankshaft of an engine and a camshaft of an intake (or exhaust) valve are connected. The fluid chamber 3 formed in the housing 1 is partitioned into an advance chamber 5 and a retard chamber 6 by a vane 4 provided in the rotor 2. Then, the hydraulic pressure in the advance chamber 5 and the retard chamber 6 is controlled by a hydraulic control valve to relatively rotate the housing 1 and the rotor 2 (vane 4), so that the rotational phase of the cam shaft with respect to the crank shaft (cam shaft (Phase), so that the valve timing is variably controlled.
【０００３】従来の油圧駆動式の可変バルブタイミング
制御装置は、始動時のベーン４の振動による騒音を防止
するために、エンジン停止時（油圧低下時）に、吸気バ
ルブのバルブタイミングを最も遅角させた最遅角位相
で、ハウジング１とロータ２（ベーン４）との相対回動
をロックピン７でロックするようにしている。従って、
始動時には、最遅角位相で始動することになるため、最
遅角位相は、始動に適した位相に設定されている。The conventional hydraulically-driven variable valve timing control device retards the valve timing of the intake valve most when the engine is stopped (when the oil pressure drops) in order to prevent noise caused by vibration of the vane 4 at the time of starting. The relative rotation between the housing 1 and the rotor 2 (vane 4) is locked by the lock pin 7 at the retarded phase. Therefore,
At the time of starting, the engine is started with the most retarded phase, so that the most retarded phase is set to a phase suitable for starting.
【０００４】しかしながら、この構成では、最遅角位相
が始動時の位相（ロック位相）で制限されてしまうた
め、バルブタイミングの調整可能範囲がロック位相で制
限されてしまい、バルブタイミングの調整可能範囲が狭
いという欠点がある。However, in this configuration, since the most retarded phase is limited by the phase at start (lock phase), the adjustable range of valve timing is limited by the lock phase, and the adjustable range of valve timing is limited. Has the disadvantage of being narrow.
【０００５】そこで、特開平９−３２４６１３号公報に
示すように、エンジン停止時のロック位相をバルブタイ
ミングの調整可能範囲の略中間に設定することで、バル
ブタイミングの調整可能範囲を拡大することが提案され
ている。この構成では、エンジン始動時は、バルブタイ
ミングが中間ロック位相でロックされた状態で始動さ
れ、その後のエンジン回転速度（オイルポンプ回転速
度）の上昇に伴う油圧の上昇により、進角室５と遅角室
６の油圧が上昇すると、その油圧によってロックピン７
がロック穴から押し出されてロックピン７のロックが解
除される。ロック解除後は、可変バルブタイミング制御
を実行可能な状態となり、実バルブタイミングを目標バ
ルブタイミングに一致させるように油圧制御弁がフィー
ドバック制御される。Therefore, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-324613, it is possible to expand the adjustable range of the valve timing by setting the lock phase at the time of engine stop to approximately the middle of the adjustable range of the valve timing. Proposed. In this configuration, when the engine is started, the engine is started with the valve timing locked in the intermediate lock phase, and the advance of the advance chamber 5 and the delay of the advance chamber 5 due to a rise in oil pressure accompanying a rise in the engine rotation speed (oil pump rotation speed) thereafter. When the hydraulic pressure in the square chamber 6 rises, the lock pin 7
Is pushed out of the lock hole, and the lock of the lock pin 7 is released. After the lock is released, the variable valve timing control can be executed, and the hydraulic control valve is feedback-controlled so that the actual valve timing matches the target valve timing.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】現在、実用化されてい
る可変バルブタイミングシステムは、エンジン運転状態
に応じて吸気バルブのバルブタイミングを進角制御する
ものが多いが、最近では、可変バルブタイミング制御性
能を更に高めるために、吸気バルブと排気バルブの両方
に可変バルブタイミング装置を設けたものが開発されて
いる。このものでは、バルブタイミングをロックするロ
ック機構が動作不良になって、ロックが解除されない状
態で可変バルブタイミング制御が行われた場合、正常に
動作する可変バルブタイミング装置のみが通常通り動作
するため、吸排気バルブのバルブオーバーラップ量等が
異常になって、エンジンの筒内の排気残留割合（内部Ｅ
ＧＲ量）が過多となるおそれがあり、それによって、エ
ンジンの燃焼状態が悪化して失火が発生したり、ドライ
バビリティや排気エミッションが悪化し、最悪の場合
は、エンジンストールに至るおそれがある。Many variable valve timing systems that are currently in practical use control the advance of the valve timing of an intake valve in accordance with the operating state of the engine. In order to further enhance the performance, a system in which both the intake valve and the exhaust valve are provided with a variable valve timing device has been developed. In this device, when the lock mechanism for locking the valve timing malfunctions and the variable valve timing control is performed in a state where the lock is not released, only the normally operating variable valve timing device operates normally. If the valve overlap amount of the intake and exhaust valves becomes abnormal, the residual ratio of exhaust in the cylinder of the engine (internal E
(GR amount) may be excessive, thereby deteriorating the combustion state of the engine and causing misfire, deteriorating drivability and exhaust emission, and in the worst case, may lead to engine stall.
【０００７】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、バルブタイミングを
中間ロック位相でロックするロック機構が動作不良とな
った場合でも、内燃機関の燃焼状態の悪化を少なくする
ことができ、ドライバビリティや排気エミッションを改
善できると共に、エンジンストールを防止できる内燃機
関の制御装置を提供することにある。The present invention has been made in view of such circumstances, and accordingly, has as its object to provide a combustion state of an internal combustion engine even when a lock mechanism for locking a valve timing at an intermediate lock phase malfunctions. It is an object of the present invention to provide a control device for an internal combustion engine, which can reduce deterioration of the engine, improve drivability and exhaust emission, and prevent engine stall.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の内燃機関の制御装置は、吸気バ
ルブと排気バルブにそれぞれ可変バルブタイミング装置
を設けた内燃機関において、バルブタイミングを中間ロ
ック位相でロックするロック機構の動作不良の有無をロ
ック動作不良判定手段により判定し、ロック機構の動作
不良と判定された時に、正常に動作する方の可変バルブ
タイミング装置を筒内の排気残留割合（内部ＥＧＲ量）
が少なくなるように異常時制御手段によって制御する。
このようにすれば、ロック機構の動作不良による筒内の
排気残留割合の増加を抑えることができるので、ロック
機構の動作不良時の内燃機関の燃焼状態の悪化を少なく
して失火を防止することができ、ドライバビリティや排
気エミッションを改善できると共に、エンジンストール
を防止できる。According to a first aspect of the present invention, there is provided a control apparatus for an internal combustion engine having a variable valve timing device provided for each of an intake valve and an exhaust valve. The presence or absence of a malfunction of the lock mechanism that locks the timing at the intermediate lock phase is determined by the lock malfunction determination unit, and when the malfunction of the lock mechanism is determined, the normally operating variable valve timing device is inserted into the cylinder. Exhaust residual ratio (internal EGR amount)
Is controlled by the abnormal time control means so as to reduce the number of times.
By doing so, it is possible to suppress the increase in the residual ratio of exhaust gas in the cylinder due to the malfunction of the lock mechanism, so that the deterioration of the combustion state of the internal combustion engine at the time of the malfunction of the lock mechanism is reduced and misfire is prevented. , Drivability and exhaust emissions can be improved, and engine stall can be prevented.
【０００９】また、排気環流装置を備えたシステムで
は、請求項２のように、ロック機構の動作不良時に、正
常に動作する方の可変バルブタイミング装置を筒内の排
気残留割合（内部ＥＧＲ量）が少なくなるように制御す
ると共に、排気環流装置による排気環流量（外部ＥＧＲ
量）を少なくするように制御しても良い。つまり、内部
ＥＧＲも外部ＥＧＲも燃焼性に及ぼす影響は同じであ
り、内部ＥＧＲ量と外部ＥＧＲ量との合計が全ＥＧＲ量
となるため、ロック機構の動作不良時に、内部ＥＧＲ量
が増加したとしても、外部ＥＧＲ量を少なくすれば、全
ＥＧＲ量の増加を抑えることができ、内燃機関の燃焼状
態の悪化を防ぐことができる。Further, in the system provided with the exhaust gas recirculation device, the variable valve timing device which normally operates when the lock mechanism malfunctions is replaced with the exhaust residual ratio in the cylinder (internal EGR amount). And the exhaust gas recirculation by the exhaust gas recirculation device (external EGR
May be controlled so as to reduce the amount. That is, both the internal EGR and the external EGR have the same effect on the combustibility, and the sum of the internal EGR amount and the external EGR amount is the total EGR amount. Therefore, when the lock mechanism malfunctions, the internal EGR amount increases. However, if the external EGR amount is reduced, the increase in the total EGR amount can be suppressed, and the deterioration of the combustion state of the internal combustion engine can be prevented.
【００１０】尚、請求項３のように、ロック機構の動作
不良時に外部ＥＧＲ量を少なくする制御のみで対処する
ようにしても良く、この場合でも、内燃機関の燃焼状態
の悪化を少なくすることができる。It is also possible to cope with a malfunction of the lock mechanism only by controlling the amount of external EGR to be small. Even in this case, the deterioration of the combustion state of the internal combustion engine is reduced. Can be.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】［実施形態（１）］以下、本発明
の実施形態（１）を図１乃至図１０に基づいて説明す
る。まず、図１に基づいてシステム全体の概略構成を説
明する。内燃機関であるＤＯＨＣエンジン１１は、クラ
ンク軸１２からの動力がタイミングチェーン１３により
各スプロケット１４，１５を介して吸気側カム軸１６と
排気側カム軸１７とに伝達されるようになっている。こ
の吸気側カム軸１６には、クランク軸１２に対する吸気
側カム軸１６の進角量を調整する油圧駆動式の吸気側可
変バルブタイミング装置１８が設けられ、該吸気側カム
軸１６には、所定のカム角毎に吸気側カム角信号を出力
する吸気側カム角センサ１９が取り付けられている。ま
た、排気側カム軸１７には、クランク軸１２に対する排
気側カム軸１７の進角量を調整する油圧駆動式の排気側
可変バルブタイミング装置２０が設けられ、該排気側カ
ム軸１７には、所定のカム角毎に排気側カム角信号を出
力する排気側カム角センサ２１が取り付けられている。
一方、クランク軸１２には、所定のクランク角毎にクラ
ンク角信号を出力するクランク角センサ２２が取り付け
られている。[Embodiment (1)] An embodiment (1) of the present invention will be described below with reference to FIGS. First, a schematic configuration of the entire system will be described with reference to FIG. In a DOHC engine 11 which is an internal combustion engine, power from a crankshaft 12 is transmitted to an intake side camshaft 16 and an exhaust side camshaft 17 by timing chains 13 via sprockets 14 and 15. The intake-side camshaft 16 is provided with a hydraulically-driven intake-side variable valve timing device 18 that adjusts the amount of advance of the intake-side camshaft 16 with respect to the crankshaft 12. An intake-side cam angle sensor 19 that outputs an intake-side cam angle signal for each cam angle is mounted. The exhaust-side camshaft 17 is provided with a hydraulically-driven exhaust-side variable valve timing device 20 for adjusting the advance amount of the exhaust-side camshaft 17 with respect to the crankshaft 12. An exhaust cam angle sensor 21 that outputs an exhaust cam angle signal for each predetermined cam angle is attached.
On the other hand, a crank angle sensor 22 that outputs a crank angle signal for each predetermined crank angle is attached to the crank shaft 12.
【００１２】これらクランク角センサ２２及び吸気側／
排気側カム角センサ１９，２１の各出力信号は、エンジ
ン制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）２３に入力さ
れ、このＥＣＵ２３によって吸気バルブと排気バルブの
実バルブタイミングが演算されると共に、クランク角セ
ンサ２２のクランク角信号の周波数によってエンジン回
転速度が演算される。また、図示はしないが、吸気管圧
力センサ、水温センサ、スロットルセンサ等のエンジン
運転状態を検出する各種センサの出力もＥＣＵ２３に入
力され、これら各種センサ出力に基づいて吸気バルブと
排気バルブの目標バルブタイミング（吸気側カム軸１６
の目標進角量と排気側カム軸１７の目標遅角量）が演算
される。The crank angle sensor 22 and the intake side /
The output signals of the exhaust-side cam angle sensors 19 and 21 are input to an engine control circuit (hereinafter referred to as “ECU”) 23, which calculates the actual valve timings of the intake valve and the exhaust valve. The engine speed is calculated based on the frequency of the crank angle signal of the angle sensor 22. Although not shown, the outputs of various sensors for detecting the operating state of the engine, such as an intake pipe pressure sensor, a water temperature sensor, and a throttle sensor, are also input to the ECU 23. Based on the outputs of these various sensors, target valves for the intake valve and the exhaust valve are determined. Timing (intake side camshaft 16
The target advance amount and the target retard amount of the exhaust-side camshaft 17) are calculated.
【００１３】ＥＣＵ２３は、吸気バルブの実バルブタイ
ミング（吸気側カム軸１６の実進角量）を目標進角量に
一致させるように吸気側油圧制御弁２４を制御して吸気
側可変バルブタイミング装置１８をフィードバック制御
すると共に、排気バルブの実バルブタイミング（排気側
カム軸１７の実遅角量）を目標遅角量に一致させるよう
に排気側油圧制御弁２５を制御して排気側可変バルブタ
イミング装置２０をフィードバック制御する。The ECU 23 controls the intake-side hydraulic control valve 24 so that the actual valve timing of the intake valve (the actual advance of the intake-side camshaft 16) coincides with the target advance. 18 and the exhaust-side hydraulic control valve 25 is controlled so that the actual valve timing of the exhaust valve (the actual retard amount of the exhaust-side camshaft 17) coincides with the target retard amount. The device 20 is feedback-controlled.
【００１４】次に、図２乃至図７に基づいて、ロック機
構付きの吸気側可変バルブタイミング装置１８の構成を
説明する。可変バルブタイミング装置１８のハウジング
３１は、吸気側カム軸１６の外周に回動自在に支持され
たスプロケット１４にボルト３２で締め付け固定されて
いる。これにより、クランク軸１２の回転がタイミング
チェーン１３を介してスプロケット１４とハウジング３
１に伝達され、スプロケット１４とハウジング３１がク
ランク軸１２と同期して回転するようになっている。Next, the configuration of the intake-side variable valve timing device 18 having a lock mechanism will be described with reference to FIGS. The housing 31 of the variable valve timing device 18 is fixed to the sprocket 14 rotatably supported on the outer periphery of the intake camshaft 16 by bolts 32. As a result, the rotation of the crankshaft 12 is controlled by the sprocket 14 and the housing 3 via the timing chain 13.
1 so that the sprocket 14 and the housing 31 rotate in synchronization with the crankshaft 12.
【００１５】一方、吸気側カム軸１６は、シリンダヘッ
ド３３とベアリングキャップ３４により回転可能に支持
され、この吸気側カム軸１６の一端部に、ロータ３５が
ストッパ３６を介してボルト３７で締め付け固定されて
いる。このロータ３５は、ハウジング３１内に相対回動
自在に収納されている。On the other hand, the intake-side camshaft 16 is rotatably supported by a cylinder head 33 and a bearing cap 34, and a rotor 35 is fastened to one end of the intake-side camshaft 16 by a bolt 37 via a stopper 36. Have been. The rotor 35 is housed in the housing 31 so as to be relatively rotatable.
【００１６】図３及び図４に示すように、ハウジング３
１の内部には、複数の流体室４０が形成され、各流体室
４０が、ロータ３５の外周部に形成されたベーン４１に
よって進角室４２と遅角室４３とに区画されている。そ
して、ロータ３５の外周部とベーン４１の外周部には、
それぞれシール部材４４が装着され、各シール部材４４
が板ばね４５（図２参照）によって外周方向に付勢され
ている。これにより、ロータ３５の外周面とハウジング
３１の内周面との隙間及びベーン４１の外周面と流体室
４０の内周面との隙間がシール部材４４でシールされて
いる。As shown in FIG. 3 and FIG.
A plurality of fluid chambers 40 are formed inside 1, and each fluid chamber 40 is partitioned into an advance chamber 42 and a retard chamber 43 by a vane 41 formed on the outer periphery of the rotor 35. And, on the outer peripheral portion of the rotor 35 and the outer peripheral portion of the vane 41,
Each of the seal members 44 is attached,
Are urged in the outer peripheral direction by a leaf spring 45 (see FIG. 2). Thereby, the gap between the outer peripheral surface of the rotor 35 and the inner peripheral surface of the housing 31 and the gap between the outer peripheral surface of the vane 41 and the inner peripheral surface of the fluid chamber 40 are sealed by the seal member 44.
【００１７】図２に示すように、吸気側カム軸１６の外
周部に形成された環状の進角溝４６と遅角溝４７が、そ
れぞれ油圧制御弁２４の所定ポートに接続され、エンジ
ン１１の動力でオイルポンプ２８が駆動されることによ
り、オイルパン２７から汲み上げたオイルが油圧制御弁
２４を介して進角溝４６や遅角溝４７に供給される。進
角溝４６に接続された進角油路４８は、吸気側カム軸１
６の内部を貫通してロータ３５の左側面に形成された円
弧状進角油路４９（図３参照）に連通するように形成さ
れ、この円弧状進角油路４９が各進角室４２に連通して
いる。一方、遅角溝４７に接続された遅角油路５０は、
吸気側カム軸１６の内部を貫通してロータ３５の右側面
に形成された円弧状遅角油路５１（図４参照）に連通す
るように形成され、この円弧状遅角油路５１が各遅角室
４３に連通している。As shown in FIG. 2, annular advance grooves 46 and retard grooves 47 formed on the outer periphery of the intake camshaft 16 are connected to predetermined ports of the hydraulic control valve 24, respectively. When the oil pump 28 is driven by power, the oil pumped from the oil pan 27 is supplied to the advance groove 46 and the retard groove 47 via the hydraulic control valve 24. The advance oil passage 48 connected to the advance groove 46 is connected to the intake camshaft 1.
6 is formed so as to communicate with an arc-shaped advance oil passage 49 (see FIG. 3) formed on the left side surface of the rotor 35 through the interior of the rotor 6. Is in communication with On the other hand, the retard oil passage 50 connected to the retard groove 47 is
The arc-shaped retarded oil passage 51 is formed so as to penetrate through the inside of the intake-side camshaft 16 and communicate with an arc-shaped retarded oil passage 51 (see FIG. 4) formed on the right side surface of the rotor 35. It communicates with the retard chamber 43.
【００１８】油圧制御弁２４は、ソレノイド５３とスプ
リング５４で弁体を駆動する４ポート３位置切換弁であ
り、弁体の位置を、進角室４２に油圧を供給する位置
と、遅角室４３に油圧を供給する位置と、進角室４２と
遅角室４３のいずれにも油圧を供給しない位置との間で
切り換えるようになっている。ソレノイド５３の通電停
止時には、スプリング５４によって弁体が進角室４２に
油圧を供給する位置に自動的に切り換えられ、カム軸位
相を進角させる方向に油圧が働くようになっている。The hydraulic control valve 24 is a four-port, three-position switching valve that drives a valve body with a solenoid 53 and a spring 54, and determines the position of the valve body by supplying hydraulic pressure to the advance chamber 42 and by controlling the retard chamber. The position is switched between a position for supplying hydraulic pressure to the hydraulic chamber 43 and a position for not supplying hydraulic pressure to any of the advance chamber 42 and the retard chamber 43. When the power supply to the solenoid 53 is stopped, the valve body is automatically switched to a position for supplying hydraulic pressure to the advance chamber 42 by the spring 54, and hydraulic pressure acts in a direction for advancing the camshaft phase.
【００１９】進角室４２と遅角室４３に所定圧以上の油
圧が供給された状態では、進角室４２と遅角室４３の油
圧でベーン４１が固定されて、クランク軸１２の回転に
よるハウジング３１の回転がオイルを介してロータ３５
（ベーン４１）に伝達され、ロータ３５と一体的に吸気
側カム軸１６が回転駆動される。エンジン運転中は、進
角室４２と遅角室４３の油圧を油圧制御弁２４で制御し
てハウジング３１とロータ３５（ベーン４１）とを相対
回動させることで、クランク軸１２に対する吸気側カム
軸１６の回転位相（カム軸位相）を制御して吸気バルブ
のバルブタイミングを可変する。尚、スプロケット１４
には、進角制御時にロータ３５を進角方向に相対回動さ
せる油圧力をばね力で補助するねじりコイルばね５５
（図２参照）が収容されている。In a state in which a hydraulic pressure equal to or more than a predetermined pressure is supplied to the advance chamber 42 and the retard chamber 43, the vane 41 is fixed by the hydraulic pressure of the advance chamber 42 and the retard chamber 43, and The rotation of the housing 31 causes the rotation of the rotor 35 via oil.
(The vane 41), and the intake-side camshaft 16 is rotationally driven integrally with the rotor 35. During operation of the engine, the hydraulic pressure in the advance chamber 42 and the retard chamber 43 is controlled by the hydraulic control valve 24 to relatively rotate the housing 31 and the rotor 35 (the vane 41), so that the intake cam with respect to the crankshaft 12 is rotated. The rotation timing (camshaft phase) of the shaft 16 is controlled to vary the valve timing of the intake valve. The sprocket 14
The torsion coil spring 55 assists with a spring force the hydraulic pressure for relatively rotating the rotor 35 in the advance direction during the advance control.
(See FIG. 2).
【００２０】また、図３及び図４に示すように、いずれ
か１つのベーン４１の両側部には、ハウジング３１に対
するロータ３５（ベーン４１）の相対回動範囲を規制す
るストッパ部５６が形成され、このストッパ部５６によ
ってカム軸位相の最遅角位相と最進角位相が規制されて
いる。更に、他のベーン４１に形成されたロックピン収
容孔５７には、ハウジング３１とロータ３５（ベーン４
１）との相対回動をロックするためのロックピン５８が
収容され、このロックピン５８がハウジング３１に設け
られたロック穴５９（図２参照）に嵌り込むことで、カ
ム軸位相がその調整可能範囲の略中間位置（中間ロック
位相）でロックされる。この中間ロック位相は、始動に
適した位相に設定されている。As shown in FIGS. 3 and 4, stopper portions 56 are formed on both sides of one of the vanes 41 to regulate the relative rotation range of the rotor 35 (vane 41) with respect to the housing 31. The stopper portion 56 regulates the most retarded phase and the most advanced phase of the camshaft phase. Further, the lock pin receiving hole 57 formed in the other vane 41 has the housing 31 and the rotor 35 (the vane 4).
A lock pin 58 for locking relative rotation with 1) is housed, and the lock pin 58 is fitted into a lock hole 59 (see FIG. 2) provided in the housing 31 to adjust the camshaft phase. Locked at a substantially intermediate position (intermediate lock phase) in the possible range. This intermediate lock phase is set to a phase suitable for starting.
【００２１】図６及び図７に示すように、ロックピン５
８は、ロックピン収容孔５７の内周に嵌合された円筒部
材６１内に摺動可能に挿入され、スプリング６２によっ
てロック方向（突出方向）に付勢されている。また、ロ
ックピン５８の中央外周部に形成された弁部６３によっ
て、円筒部材６１とロックピン５８との隙間が、ロック
油圧室６４とロック解除保持用の油圧室６５とに区画さ
れている。そして、ロック油圧室６４とロック解除保持
用の油圧室６５に進角室４２から油圧を供給するため
に、ベーン４１には、進角室４２に連通するロック油路
６６とロック解除保持用の油路６７が形成されている。
また、ハウジング３１には、ロック穴５９と遅角室４３
とを連通するロック解除油路６８が形成されている。As shown in FIG. 6 and FIG.
8 is slidably inserted into a cylindrical member 61 fitted on the inner periphery of the lock pin receiving hole 57, and is urged by a spring 62 in the lock direction (projection direction). Further, a gap between the cylindrical member 61 and the lock pin 58 is partitioned into a lock hydraulic chamber 64 and a lock release hydraulic chamber 65 by a valve portion 63 formed at a central outer peripheral portion of the lock pin 58. In order to supply hydraulic pressure from the advance chamber 42 to the lock hydraulic chamber 64 and the lock release hold hydraulic chamber 65, the vane 41 has a lock oil passage 66 communicating with the advance chamber 42 and a lock release hold An oil passage 67 is formed.
The housing 31 has a lock hole 59 and a retard chamber 43.
And a lock release oil passage 68 is formed.
【００２２】図６に示すように、ロックピン５８のロッ
ク時には、ロックピン５８の弁部６３がロック解除保持
用の油路６７を塞いで、ロック油路６６をロック油圧室
６４に連通させた状態となる。これにより、進角室４２
からロック油圧室６４に油圧が供給され、この油圧とス
プリング６２によってロックピン５８がロック穴５９に
嵌まり込んだ状態に保持され、カム軸位相が中間ロック
位相でロックされる。As shown in FIG. 6, when the lock pin 58 is locked, the valve portion 63 of the lock pin 58 closes the oil passage 67 for holding and releasing the lock, and the lock oil passage 66 communicates with the lock hydraulic chamber 64. State. Thereby, the advance chamber 42
The lock hydraulic chamber 64 supplies hydraulic pressure to the lock hydraulic chamber 64, and the lock pin 58 is held in the lock hole 59 by the hydraulic pressure and the spring 62, and the camshaft phase is locked at the intermediate lock phase.
【００２３】エンジン停止中は、ロック油圧室６４の油
圧（進角室４２の油圧）が低下するが、スプリング６２
によってロックピン５８がロック位置に保持される。従
って、エンジン始動は、ロックピン５８がロック位置に
保持された状態（中間ロック位相）で行われ、エンジン
始動後に、ロック穴５９の油圧（遅角室４３の油圧）が
高くなると、その油圧によって次のようにしてロックピ
ン５８のロックが解除される。エンジン始動後に、遅角
室４３からロック解除油路６８を通してロック穴５９に
供給される油圧（ロック解除方向の力）が、ロック油圧
室６４の油圧（進角室４２の油圧）とスプリング６２の
ばね力との合力（ロック方向の力）よりも大きくなる
と、ロック穴５９の油圧によってロックピン５８がロッ
ク穴５９から押し出されて図７のロック解除位置に移動
し、ロックピン５８のロックが解除される。While the engine is stopped, the hydraulic pressure in the lock hydraulic chamber 64 (the hydraulic pressure in the advance chamber 42) decreases.
As a result, the lock pin 58 is held at the lock position. Therefore, the engine is started in a state where the lock pin 58 is held at the lock position (intermediate lock phase). When the oil pressure of the lock hole 59 (the oil pressure of the retard chamber 43) increases after the engine is started, the oil pressure is used. The lock of the lock pin 58 is released as follows. After the engine is started, the hydraulic pressure (force in the unlocking direction) supplied from the retard chamber 43 to the lock hole 59 through the unlocking oil passage 68 changes the hydraulic pressure of the lock hydraulic chamber 64 (the hydraulic pressure of the advance chamber 42) and the hydraulic pressure of the spring 62. When the combined force with the spring force (force in the locking direction) becomes larger, the lock pin 58 is pushed out of the lock hole 59 by the hydraulic pressure of the lock hole 59 and moves to the unlock position shown in FIG. Is done.
【００２４】このロック解除状態では、図７に示すよう
に、ロックピン５８の弁部６３がロック油路６６を塞い
で、ロック解除保持用の油路６７をロック解除保持用の
油圧室６５に連通させた状態となる。これにより、進角
室４２からロック解除保持用の油圧室６５に油圧が供給
され、このロック解除保持用の油圧室６５の油圧（進角
室４２の油圧）とロック穴５９の油圧（遅角室４３の油
圧）とによってロックピン５８がスプリング６２に抗し
てロック解除位置に保持される。In this unlocked state, as shown in FIG. 7, the valve portion 63 of the lock pin 58 closes the lock oil passage 66 and the lock release holding oil passage 67 is connected to the lock release holding hydraulic chamber 65. It will be in the state of communication. Accordingly, the hydraulic pressure is supplied from the advance chamber 42 to the hydraulic chamber 65 for holding and releasing the lock, and the hydraulic pressure of the hydraulic chamber 65 for holding and releasing the lock (the hydraulic pressure of the advance chamber 42) and the hydraulic pressure of the lock hole 59 (the retard angle). The lock pin 58 is held at the unlocked position against the spring 62 by the pressure of the chamber 43).
【００２５】エンジン運転中は、進角室４２と遅角室４
３のいずれかの油圧が高くなっているため、その油圧で
ロックピン５８がロック解除位置に保持され、ハウジン
グ３１とロータ３５とが相対回動可能な状態（つまり可
変バルブタイミング制御が可能な状態）に保持される。During the operation of the engine, the advance chamber 42 and the retard chamber 4
3, the lock pin 58 is held at the unlocked position by the hydraulic pressure, and the housing 31 and the rotor 35 can be relatively rotated (that is, the variable valve timing control is possible). ).
【００２６】エンジン運転中は、エンジン制御回路２１
は、クランク角センサ２０及びカム角センサ１９の出力
信号に基づいて吸気バルブの実バルブタイミング（吸気
側カム軸１６の実進角位置）を演算すると共に、吸気圧
センサ２２、水温センサ２３等のエンジン運転状態を検
出する各種センサの出力に基づいて吸気バルブの目標バ
ルブタイミング（吸気側カム軸１７の目標進角位置）を
演算する。そして、吸気バルブの実バルブタイミングを
目標バルブタイミングに一致させるように吸気側可変バ
ルブタイミング装置１８の油圧制御弁２４をフィードバ
ック制御する。これにより、進角室４２と遅角室４３の
油圧を制御してハウジング３１とロータ３５とを相対回
動させることで、カム軸位相を変化させて吸気バルブの
実バルブタイミングを目標バルブタイミングに一致させ
る。During operation of the engine, the engine control circuit 21
Calculates the actual valve timing of the intake valve (the actual advance angle position of the intake-side camshaft 16) based on the output signals of the crank angle sensor 20 and the cam angle sensor 19, and calculates the intake pressure sensor 22, the water temperature sensor 23, etc. The target valve timing of the intake valve (the target advance position of the intake camshaft 17) is calculated based on the outputs of various sensors that detect the engine operating state. Then, the hydraulic control valve 24 of the intake-side variable valve timing device 18 is feedback-controlled so that the actual valve timing of the intake valve matches the target valve timing. Thus, by controlling the oil pressure in the advance chamber 42 and the retard chamber 43 to relatively rotate the housing 31 and the rotor 35, the camshaft phase is changed, and the actual valve timing of the intake valve is set to the target valve timing. Match.
【００２７】その後、エンジン１１を停止させる際に、
エンジン回転速度が低下すると、オイルポンプ２８の吐
出圧が低下するため、進角室４２や遅角室４３の油圧が
低下してくる。これにより、ロック解除保持用の油圧室
６５の油圧（進角室４２の油圧）とロック穴５９の油圧
（遅角室４３の油圧）が低下して、スプリング６２のば
ね力がこれらの油圧に打ち勝つようになると、スプリン
グ６２のばね力によってロックピン５８が突出してロッ
ク穴５９に嵌まり込むようになる。但し、ロックピン５
８がロック穴５９に嵌まり込むには、両者の位置が一致
していること、つまり、カム軸位相が中間ロック位相に
一致していることが条件となる。Thereafter, when the engine 11 is stopped,
When the engine rotation speed decreases, the discharge pressure of the oil pump 28 decreases, so that the hydraulic pressure of the advance chamber 42 and the retard chamber 43 decreases. As a result, the hydraulic pressure of the lock release holding hydraulic chamber 65 (the hydraulic pressure of the advance chamber 42) and the hydraulic pressure of the lock hole 59 (the hydraulic pressure of the retard chamber 43) are reduced, and the spring force of the spring 62 is reduced to these hydraulic pressures. When it overcomes, the lock pin 58 projects by the spring force of the spring 62 and fits into the lock hole 59. However, lock pin 5
In order for 8 to be fitted into the lock hole 59, it is necessary that both positions match, that is, the camshaft phase matches the intermediate lock phase.
【００２８】エンジン１１が停止する際には、エンジン
回転速度（オイルポンプ２８の回転速度）が低下して油
圧が低下するため、カム軸１６の負荷トルクによりカム
軸位相が自然に遅角側に変化していき、その過程で、図
６に示すように、ロックピン５８をロック穴５９に嵌ま
り込ませて、バルブタイミングを中間ロック位相でロッ
クする。When the engine 11 is stopped, the engine rotation speed (the rotation speed of the oil pump 28) is reduced and the oil pressure is reduced, so that the camshaft phase is naturally retarded by the load torque of the camshaft 16. In the process, as shown in FIG. 6, the lock pin 58 is fitted into the lock hole 59 to lock the valve timing at the intermediate lock phase.
【００２９】尚、図示はしないが、排気側可変バルブタ
イミング装置２０は、ロック機構の無い従来の可変バル
ブタイミング装置と同じ構成である。エンジン始動時の
排気バルブのバルブタイミングは、最進角位相であるた
め、可変バルブタイミング制御が開始されると、排気バ
ルブのバルブタイミングは遅角側に制御される（図８参
照）。Although not shown, the exhaust-side variable valve timing device 20 has the same configuration as a conventional variable valve timing device without a lock mechanism. Since the valve timing of the exhaust valve at the time of engine start is the most advanced phase, when the variable valve timing control is started, the valve timing of the exhaust valve is controlled to the retard side (see FIG. 8).
【００３０】前述したように、エンジン始動は、吸気側
可変バルブタイミング装置１８のロックピン５８がロッ
ク位置に保持された状態（中間ロック位相）で行われ、
エンジン始動後に、ロック穴５９の油圧（遅角室４３の
油圧）が高くなると、その油圧によってロックピン５８
のロックが解除され、このロック解除によって、吸気バ
ルブのバルブタイミングのフィードバック制御が可能な
状態となり、可変バルブタイミング制御が開始される。As described above, the engine is started in a state where the lock pin 58 of the intake side variable valve timing device 18 is held at the lock position (intermediate lock phase).
When the oil pressure in the lock hole 59 (the oil pressure in the retard chamber 43) increases after the engine starts, the oil pressure causes the lock pin 58 to rotate.
Is unlocked, and by this unlocking, feedback control of the valve timing of the intake valve is enabled, and the variable valve timing control is started.
【００３１】しかし、エンジン始動後に、ロックピン５
８の動作不良により、ロックが解除されない状態で可変
バルブタイミング制御が開始されると、正常に動作する
排気側可変バルブタイミング装置２０のみが通常通り遅
角側に動作するため、吸排気バルブのバルブオーバーラ
ップ量（図８参照）が過多となって、エンジン１１の筒
内の排気残留割合（内部ＥＧＲ量）が過多となるおそれ
があり、それによってエンジン１１の燃焼状態が悪化し
て失火が発生したり、ドライバビリティや排気エミッシ
ョンが悪化し、最悪の場合は、エンジンストールに至る
おそれがある。However, after starting the engine, the lock pin 5
8, when the variable valve timing control is started in a state in which the lock is not released, only the normally operating exhaust side variable valve timing device 20 operates normally to the retard side, so that the intake and exhaust valve valves There is a possibility that the amount of overlap (see FIG. 8) becomes excessive and the residual ratio of exhaust gas in the cylinder of the engine 11 (the amount of internal EGR) becomes excessive, thereby deteriorating the combustion state of the engine 11 and causing misfire. In addition, drivability and exhaust emission deteriorate, and in the worst case, engine stall may occur.
【００３２】そこで、本実施形態（１）では、ＥＣＵ２
３は、内蔵したＲＯＭ（記憶媒体）に記憶した図９のロ
ック機構フェイルセーフ制御プログラムを所定時間毎に
繰り返し実行し、可変バルブタイミング制御中のロック
ピン５８の動作不良によるエンジン１１の燃焼状態の悪
化を次のようにして防止する。本プログラムが起動され
ると、まずステップ１０１で、可変バルブタイミング制
御を実行中であるか否か（換言すればロックピン５８の
ロック解除制御を終了しているか否か）を判定し、可変
バルブタイミング制御を実行していなければ、ロック解
除不良フラグをＯＦＦに維持して（ステップ１０５）、
本プログラムを終了する。Therefore, in this embodiment (1), the ECU 2
3 repeatedly executes the lock mechanism fail-safe control program of FIG. 9 stored in a built-in ROM (storage medium) at predetermined time intervals, and determines a combustion state of the engine 11 due to a malfunction of the lock pin 58 during the variable valve timing control. Deterioration is prevented as follows. When the program is started, first, in step 101, it is determined whether or not the variable valve timing control is being executed (in other words, whether or not the lock release control of the lock pin 58 has been terminated). If the timing control is not being executed, the unlock failure flag is kept OFF (step 105).
Exit this program.
【００３３】これに対し、可変バルブタイミング制御を
実行中であれば、ステップ１０２に進み、ロックピン５
８のロック解除不良が発生しているか否かを判定する。
ここで、ロック解除不良とは、可変バルブタイミング制
御の実行中にロックピン５８がロック解除状態になって
いないことをいう。ロック解除不良か否かの判定は、例
えば、吸気バルブのバルブタイミングの検出値が中間ロ
ック位相で固定されて全く動かない状態になっているか
否かを検出誤差や製造ばらつき等を考慮して判定すれば
良い。このステップ１０２の処理が特許請求の範囲でい
うロック動作不良判定手段としての役割を果たす。この
ステップ１０２で、ロック解除不良が発生していないと
判断されれば、ロック解除不良フラグをＯＦＦにセット
して（ステップ１０５）、本プログラムを終了する。On the other hand, if the variable valve timing control is being executed, the routine proceeds to step 102, where the lock pin 5
It is determined whether or not the lock release failure of No. 8 has occurred.
Here, the lock release failure means that the lock pin 58 is not in the lock release state during the execution of the variable valve timing control. The determination as to whether the lock release is defective or not is made by, for example, determining whether the detected value of the valve timing of the intake valve is fixed at the intermediate lock phase and does not move at all in consideration of the detection error and manufacturing variation. Just do it. The process of step 102 plays a role as a lock operation failure determination unit referred to in the claims. If it is determined in step 102 that the unlock failure has not occurred, the unlock failure flag is set to OFF (step 105), and the program ends.
【００３４】もし、ステップ１０２で、ロック解除不良
が発生していると判定されれば、ステップ１０３に進
み、ロック解除不良フラグをＯＮにセットし、次のステ
ップ１０４で、排気側可変バルブタイミング装置２０を
排気バルブのバルブタイミングが最進角位相となるよう
に制御して、吸排気バルブのバルブオーバーラップ量を
少なくすることで、エンジン１１の内部ＥＧＲ量を少な
くして燃焼状態の悪化を少なくする。このステップ１０
４の処理が特許請求の範囲でいう異常時制御手段として
の役割を果たす。If it is determined in step 102 that a lock release failure has occurred, the flow advances to step 103 to set an unlock release failure flag to ON, and in step 104, the exhaust-side variable valve timing device 20 is controlled so that the valve timing of the exhaust valve becomes the most advanced phase, and the valve overlap amount of the intake and exhaust valves is reduced, so that the internal EGR amount of the engine 11 is reduced and the deterioration of the combustion state is reduced. I do. This step 10
The processing of No. 4 plays a role as abnormal time control means in the claims.
【００３５】以上説明した図９のロック機構フェイルセ
ーフ制御プログラムによるフェイルセーフ制御の一例を
図１０に基づいて説明する。図１０は、可変バルブタイ
ミング制御の実行中にロックピン５８がロック穴５９に
嵌まり込んでロック解除不良が発生した場合のフェイル
セーフ制御の例である。An example of fail-safe control according to the lock mechanism fail-safe control program of FIG. 9 described above will be described with reference to FIG. FIG. 10 is an example of the fail-safe control in a case where the lock pin 58 is fitted into the lock hole 59 and a lock release failure occurs during the execution of the variable valve timing control.
【００３６】可変バルブタイミング制御の実行中にロッ
ク解除不良が発生すると、ロック解除不良フラグをＯＮ
にセットして、排気バルブのバルブタイミングを最進角
位相に制御して、吸排気バルブのバルブオーバーラップ
量を少なくすることで、エンジン１１の内部ＥＧＲ量を
少なくする。これにより、ロック解除不良時のエンジン
１１の燃焼状態の悪化を少なくして失火を防止すること
ができ、ドライバビリティや排気エミッションを改善で
きると共に、エンジンストールを防止できる。If an unlock failure occurs during execution of the variable valve timing control, the unlock failure flag is turned on.
And the valve timing of the exhaust valve is controlled to the most advanced angle phase to reduce the valve overlap amount of the intake and exhaust valves, thereby reducing the internal EGR amount of the engine 11. As a result, it is possible to prevent the misfire from occurring by reducing the deterioration of the combustion state of the engine 11 at the time of the lock release failure, to improve the drivability and the exhaust emission, and to prevent the engine stall.
【００３７】尚、ロックピン５８の動作不良には、ロッ
ク解除不良の他に、ロック不良がある。ロック不良と
は、ロックピン５８がロック状態になっている必要があ
る時（エンジン始動時等）にロック状態になっていない
不良である。ロックピン５８がロック状態になっている
必要がある時は、通常、可変バルブタイミング制御が行
われないため、ロック不良が発生しても、必ずしもフェ
イルセーフ制御を行う必要がないが、ロック不良時に
も、吸排気バルブのバルブオーバーラップ量が勝手に大
きくなるおそれがあるため、ロック解除不良時と同様の
フェイルセーフ制御を行うようにしても良い。The operation failure of the lock pin 58 includes a lock failure in addition to a lock release failure. The lock failure is a failure in which the lock pin 58 is not locked when the lock pin 58 needs to be locked (for example, when starting the engine). When the lock pin 58 needs to be in the locked state, the variable valve timing control is not normally performed. Therefore, even if a lock failure occurs, it is not always necessary to perform the fail-safe control. In addition, since the valve overlap amount of the intake and exhaust valves may be increased without any problem, the same fail-safe control as that performed when the lock is not properly released may be performed.
【００３８】［実施形態（２）］上記実施形態（１）で
は、ロック解除不良時に、排気バルブのバルブタイミン
グを最進角位相に制御するようにしたが、図１１に示す
本発明の実施形態（２）のロック機構フェイルセーフ制
御プログラムでは、ロック解除不良時に、排気バルブの
バルブタイミングの目標値を、通常の目標値よりも所定
の補正量αだけ進角側に補正する（ステップ１０４
ａ）。これにより、図１０に示すように、ロック解除不
良時の排気バルブのバルブタイミングを通常よりも補正
量αだけ進角させて、吸排気バルブのバルブオーバーラ
ップ量を少なくすることで、エンジン１１の内部ＥＧＲ
量を少なくして、燃焼状態の悪化を防止する。この際、
バルブタイミングの補正量αは、エンジン運転状態に応
じてマップ等により変化させても良く、勿論、固定値と
しても良い。尚、図１１のステップ１０４ａ以外の各ス
テップの処理は、前記実施形態（１）で説明した図９の
各ステップの処理と同じである。[Embodiment (2)] In the above-described embodiment (1), the valve timing of the exhaust valve is controlled to the most advanced phase in the case of the unlock failure, but the embodiment of the present invention shown in FIG. In the lock mechanism fail-safe control program of (2), the target value of the valve timing of the exhaust valve is corrected to the advance side by a predetermined correction amount α from the normal target value when the lock is not properly released (step 104).
a). As a result, as shown in FIG. 10, the valve timing of the exhaust valve at the time of the unlocking failure is advanced by the correction amount α than usual, and the valve overlap amount of the intake / exhaust valve is reduced. Internal EGR
Reduce the amount to prevent deterioration of the combustion state. On this occasion,
The correction amount α of the valve timing may be changed by a map or the like according to the engine operating state, or may be a fixed value. The processing in each step other than step 104a in FIG. 11 is the same as the processing in each step in FIG. 9 described in the embodiment (1).
【００３９】［実施形態（３）］次に、本発明を排気環
流装置を備えたエンジンに適用した実施形態（３）を図
１２に基づいて説明する。排気環流装置の構成は、図示
はしないが、エンジンの排気管と吸気管との間に、排気
の一部を吸気管に還流させるＥＧＲ配管を接続し、この
ＥＧＲ配管の途中にＥＧＲ弁が設け、このＥＧＲ弁の開
度をＥＣＵによって制御することで、外部ＥＧＲ量を制
御するようになっている。[Embodiment (3)] Next, an embodiment (3) in which the present invention is applied to an engine having an exhaust gas recirculation device will be described with reference to FIG. Although not shown, the configuration of the exhaust gas recirculation device is connected between an exhaust pipe and an intake pipe of the engine by an EGR pipe for recirculating a part of exhaust gas to an intake pipe, and an EGR valve is provided in the middle of the EGR pipe. The external EGR amount is controlled by controlling the opening degree of the EGR valve by the ECU.
【００４０】図１２のロック機構フェイルセーフ制御プ
ログラムは、前記実施形態（２）で説明した図１１のプ
ログラムにステップ１０６の処理を追加したものであ
る。本プログラムでは、ロック解除不良時に、排気バル
ブのバルブタイミングの目標値を通常の目標値よりも所
定の補正量αだけ進角側に補正すると共に（ステップ１
０４ａ）、外部ＥＧＲ量の目標値を通常の目標値よりも
所定の補正量βだけ減量補正する（ステップ１０６）。
これにより、ロック解除不良時の排気バルブのバルブタ
イミングを通常よりも補正量αだけ進角させて、吸排気
バルブのバルブオーバーラップ量を少なくして、エンジ
ン１１の内部ＥＧＲ量を少なくすると共に、外部ＥＧＲ
量の目標値を通常よりも補正量βだけ減量する。この
際、外部ＥＧＲ量の補正量βは、エンジン運転状態に応
じてマップ等により変化させても良く、勿論、固定値と
しても良い。The lock mechanism fail-safe control program of FIG. 12 is obtained by adding the processing of step 106 to the program of FIG. 11 described in the embodiment (2). In this program, at the time of unlocking failure, the target value of the valve timing of the exhaust valve is corrected to the advance side by a predetermined correction amount α from the normal target value (step 1).
04a), the target value of the external EGR amount is corrected to be reduced by a predetermined correction amount β from the normal target value (step 106).
As a result, the valve timing of the exhaust valve at the time of the unlocking failure is advanced by the correction amount α as compared with the normal case, the valve overlap amount of the intake and exhaust valves is reduced, and the internal EGR amount of the engine 11 is reduced. External EGR
The target value of the amount is reduced by a correction amount β from the normal value. At this time, the correction amount β of the external EGR amount may be changed by a map or the like according to the engine operating state, or may be a fixed value.
【００４１】以上説明した本実施形態（３）では、ロッ
ク解除不良時に、排気バルブのバルブタイミングを進角
補正して内部ＥＧＲ量を減量し、且つ外部ＥＧＲ量を減
量するようにしたので、ロック解除不良時に全ＥＧＲ量
を確実に減量することができ、エンジン１１の燃焼状態
の悪化を防ぐことができる。In the above-described embodiment (3), when the lock release is poor, the valve timing of the exhaust valve is advanced and the internal EGR amount is reduced and the external EGR amount is reduced. When the release is poor, the total EGR amount can be surely reduced, and the deterioration of the combustion state of the engine 11 can be prevented.
【００４２】尚、本実施形態（３）においても、ロック
解除不良時に、前記実施形態（１）と同様に、排気バル
ブのバルブタイミングを最進角位相に制御するようにし
ても良い。また、ロック解除不良時に、排気バルブのバ
ルブタイミングの進角補正を行わずに、外部ＥＧＲ量の
減量補正のみを行うようにしても良い。In this embodiment (3), the valve timing of the exhaust valve may be controlled to the most advanced phase when the lock is not properly released, as in the embodiment (1). Further, at the time of the unlocking failure, only the reduction correction of the external EGR amount may be performed without performing the advance correction of the valve timing of the exhaust valve.
【００４３】尚、上記各実施形態（１）〜（３）では、
いずれも、吸気側可変バルブタイミング装置１８にロッ
ク機構を設けたが、排気側可変バルブタイミング装置２
０にロック機構を設けても良く、勿論、吸気側及び排気
側の両可変バルブタイミング装置１８，２０にそれぞれ
ロック機構を設けても良い。この場合、排気側可変バル
ブタイミング装置２０のロック機構が動作不良（ロック
解除不良）となった時には、吸気側可変バルブタイミン
グ装置１８を内部ＥＧＲ量が少なくなるように遅角側に
制御したり、或は、外部ＥＧＲ量を少なくするようにＥ
ＧＲ弁の開度を制御すれば良い。In each of the embodiments (1) to (3),
In each case, a lock mechanism is provided in the intake-side variable valve timing device 18, but the exhaust-side variable valve timing device 2
0 may be provided with a lock mechanism. Of course, both the intake side and the exhaust side variable valve timing devices 18 and 20 may be provided with a lock mechanism. In this case, when the lock mechanism of the exhaust-side variable valve timing device 20 malfunctions (unlocking failure), the intake-side variable valve timing device 18 is controlled to the retard side so that the internal EGR amount decreases, Alternatively, E may be set so that the external EGR amount is reduced.
The degree of opening of the GR valve may be controlled.
【００４４】その他、本発明は、可変バルブタイミング
装置の構成やロック機構の構成を適宜変更しても良い
等、要旨を逸脱しない範囲内で、種々変更して実施する
ことができる。In addition, the present invention can be implemented with various changes without departing from the gist of the invention, such as by appropriately changing the structure of the variable valve timing device and the structure of the lock mechanism.
【図１】本発明の実施形態（１）を示す制御システム全
体の概略構成図FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an entire control system showing an embodiment (1) of the present invention.
【図２】可変バルブタイミング装置の縦断面図FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a variable valve timing device.
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿って示す断面図FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 2;
【図４】図２のＢ−Ｂ線に沿って示す断面図FIG. 4 is a sectional view taken along line BB in FIG. 2;
【図５】図４のＣ−Ｃ線に沿って示す断面図FIG. 5 is a sectional view taken along the line CC of FIG. 4;
【図６】ロックピンのロック状態を示す部分拡大断面図FIG. 6 is a partially enlarged sectional view showing a locked state of a lock pin.
【図７】ロックピンのロック解除状態を示す部分拡大断
面図FIG. 7 is a partially enlarged cross-sectional view showing an unlocked state of a lock pin.
【図８】吸気バルブと排気バルブの開閉タイミング特性
を示す図FIG. 8 is a diagram showing opening / closing timing characteristics of an intake valve and an exhaust valve.
【図９】実施形態（１）のロック機構フェイルセーフ制
御プログラムの処理の流れを示すフローチャートFIG. 9 is a flowchart showing a processing flow of a lock mechanism fail-safe control program according to the embodiment (1).
【図１０】実施形態（１），（２）のロック解除不良時
のフェイルセーフ制御の一例を示すタイムチャートFIG. 10 is a time chart showing an example of fail-safe control at the time of a lock release failure in the embodiments (1) and (2).
【図１１】実施形態（２）のバルブタイミング制御プロ
グラムの処理の流れを示すフローチャートFIG. 11 is a flowchart showing a processing flow of a valve timing control program according to the embodiment (2).
【図１２】実施形態（３）のバルブタイミング制御プロ
グラムの処理の流れを示すフローチャートFIG. 12 is a flowchart showing a flow of processing of a valve timing control program according to the embodiment (3).
【図１３】従来の可変バルブタイミング装置の断面図FIG. 13 is a sectional view of a conventional variable valve timing device.
１１…エンジン（内燃機関）、１２…クランク軸、１３
…タイミングチェーン、１４，１５…スプロケット、１
６…吸気カム軸、１７…排気カム軸、１８…吸気側可変
バルブタイミング装置、１９…吸気側カム角センサ、２
０…排気側可変バルブタイミング装置、２１…排気側カ
ム角センサ、２２…クランク角センサ、２１…エンジン
制御回路（ロック動作不良検出手段，異常時制御手
段）、２４…吸気側油圧制御弁、２５…排気側油圧制御
弁、２８…オイルポンプ、３１…ハウジング、３５…ロ
ータ、４０…流体室、４１…ベーン、４２…進角室、４
３…遅角室、５３…ソレノイド、５４…スプリング、５
８…ロックピン（ロック機構）、５９…ロック穴（ロッ
ク機構）、６２…スプリング（ロック機構）。11 ... engine (internal combustion engine), 12 ... crankshaft, 13
... Timing chains, 14, 15 ... Sprockets, 1
6 ... intake camshaft, 17 ... exhaust camshaft, 18 ... intake side variable valve timing device, 19 ... intake side cam angle sensor, 2
0: Exhaust side variable valve timing device, 21: Exhaust side cam angle sensor, 22: Crank angle sensor, 21: Engine control circuit (lock operation failure detecting means, abnormal time control means), 24: Intake side hydraulic pressure control valve, 25 ... Exhaust side hydraulic control valve, 28 ... Oil pump, 31 ... Housing, 35 ... Rotor, 40 ... Fluid chamber, 41 ... Vane, 42 ... Advance chamber, 4
3 ... retard chamber, 53 ... solenoid, 54 ... spring, 5
8: lock pin (lock mechanism), 59: lock hole (lock mechanism), 62: spring (lock mechanism).
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Claims (3)
れぞれバルブタイミングを可変する可変バルブタイミン
グ装置を設け、そのうちの少なくとも一方の可変バルブ
タイミング装置には、可変バルブタイミング制御を行わ
ない時にバルブタイミングをその調整可能範囲の略中間
でロックするロック機構を設けた内燃機関の制御装置に
おいて、 前記ロック機構の動作不良の有無を判定するロック動作
不良判定手段と、 前記ロック動作不良判定手段により前記ロック機構の動
作不良と判定された時に、正常に動作する方の可変バル
ブタイミング装置を内燃機関の筒内の排気残留割合が少
なくなるように制御する異常時制御手段とを備えている
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。1. An intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine are each provided with a variable valve timing device for varying a valve timing, and at least one of the variable valve timing devices is provided with a valve timing when the variable valve timing control is not performed. A control device for an internal combustion engine provided with a lock mechanism that locks substantially at the middle of the adjustable range, wherein: a lock operation failure determining unit that determines whether or not there is a malfunction of the lock mechanism; Abnormality control means for controlling the variable valve timing device which operates normally so as to reduce the residual ratio of exhaust in the cylinder of the internal combustion engine when it is determined that the operation is defective. Control device for internal combustion engine.
せる排気環流装置を備え、 前記異常時制御手段は、前記ロック動作不良判定手段に
より前記ロック機構の動作不良と判定された時に、正常
に動作する方の可変バルブタイミング装置を内燃機関の
筒内の排気残留割合が少なくなるように制御すると共
に、前記排気環流装置による排気環流量を少なくするよ
うに制御することを特徴とする請求項１に記載の内燃機
関の制御装置。2. An exhaust gas recirculation device for circulating a part of exhaust gas of the internal combustion engine to an intake system, wherein the abnormal time control means is configured to determine when the lock operation failure determination means determines that the lock mechanism is malfunctioning. The variable valve timing device which operates normally is controlled so that the residual ratio of exhaust gas in the cylinder of the internal combustion engine is reduced, and the exhaust gas recirculation device is controlled to reduce the amount of exhaust gas recirculated. Item 2. The control device for an internal combustion engine according to Item 1.
れぞれバルブタイミングを可変する可変バルブタイミン
グ装置を設け、そのうちの少なくとも一方の可変バルブ
タイミング装置には、可変バルブタイミング制御を行わ
ない時にバルブタイミングをその調整可能範囲の略中間
でロックするロック機構を設け、且つ内燃機関の排気の
一部を吸気系に環流させる排気環流装置を備えた内燃機
関の制御装置において、 前記ロック機構の動作不良の有無を判定するロック動作
不良判定手段と、 前記ロック動作不良判定手段により前記ロック機構の動
作不良と判定された時に前記排気環流装置による排気環
流量を少なくするように制御する異常時制御手段とを備
えていることを特徴とする内燃機関の制御装置。3. An intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine are each provided with a variable valve timing device for varying a valve timing, and at least one of the variable valve timing devices has a valve timing when the variable valve timing control is not performed. A control device for an internal combustion engine, comprising: a lock mechanism that locks substantially in the middle of the adjustable range, and an exhaust recirculation device that recirculates a part of the exhaust gas of the internal combustion engine to the intake system. Malfunction determining means for determining whether the lock mechanism is malfunctioning, and abnormal time control means for controlling the exhaust recirculation device to reduce the exhaust recirculation flow rate when the locking mechanism malfunction is determined to be improper. A control device for an internal combustion engine, comprising:
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|---|---|---|---|
| JP33499699A JP3761018B2 (en) | 1999-11-25 | 1999-11-25 | Control device for internal combustion engine |
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| GB0020325A GB2353823B (en) | 1999-08-17 | 2000-08-17 | Variable valve timing control system |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7571047B2 (en) * | 2007-08-02 | 2009-08-04 | Delphi Technologies, Inc. | Detection of valve deactivation failure by monitoring exhaust temperature |
| JP2012017723A (en) * | 2010-07-09 | 2012-01-26 | Toyota Motor Corp | Engine oil temperature estimating device of internal combustion engine, and valve timing variable device of internal combustion engine having the same |
| US9995186B2 (en) | 2014-09-29 | 2018-06-12 | Hyundai Motor Company | Method and system for releasing catching of locking pin |
| DE102018116955A1 (en) | 2017-07-14 | 2019-01-17 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | CONTROL FOR A COMBUSTION ENGINE |
| JP2020016178A (en) * | 2018-07-25 | 2020-01-30 | トヨタ自動車株式会社 | Internal combustion engine |
-
1999
- 1999-11-25 JP JP33499699A patent/JP3761018B2/en not_active Expired - Lifetime
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| US9995186B2 (en) | 2014-09-29 | 2018-06-12 | Hyundai Motor Company | Method and system for releasing catching of locking pin |
| DE102018116955A1 (en) | 2017-07-14 | 2019-01-17 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | CONTROL FOR A COMBUSTION ENGINE |
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