JP3309658B2 - 内燃機関のバルブタイミング制御装置のための異常検出装置 - Google Patents
内燃機関のバルブタイミング制御装置のための異常検出装置Info
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Description
れた吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方のバル
ブタイミングを内燃機関の運転状態に応じて制御するよ
うにしたバルブタイミング制御装置に係る。詳しくは、
そのバルブタイミング制御装置に異常が起きたときにそ
のことを検出するようにした内燃機関のバルブタイミン
グ制御装置のための異常検出装置に関する。
ンジン)では、シリンダヘッドに設けられた吸気バルブ
及び排気バルブが燃焼室に通じる吸気通路及び排気通路
をそれぞれ開く。これらのバルブタイミングはクランク
シャフトの回転位相、延いてはピストンが上下動するタ
イミングに一義的に同期する。従って、燃焼室における
吸排気量は吸気通路に別途設けられたスロットルバルブ
の開度やエンジンの回転速度に依存することになる。
排気量を更に自由度をもって調節可能とするために、バ
ルブタイミングを制御するようにした装置がある。この
種の装置はバルブタイミングを変更可能とする可変機構
と、その可変機構の動きを制御するためのコンピュータ
とを備える。コンピュータはエンジンの運転状態に応じ
て可変機構を制御することにより、吸気バルブ及び排気
バルブの少なくとも一方のバルブタイミングを制御し、
もって吸気バルブと排気バルブとのバルブオーバラップ
の大きさを制御する。この制御により、燃焼室に吸入さ
れるべき空気の量、或いは、燃焼室から一旦排出された
排気ガスが燃焼室へ逆流して残留する量、即ち内部EG
Rの量が適正化され、もってエンジンの出力、エミッシ
ョン及び燃費等の改善が図られる。
連続的に変更可能とする可変機構を備えた装置がある。
この装置で、コンピュータはエンジンの運転状態に基づ
いてバルブタイミングに係る所要の目標値、即ち目標変
位角度の値を算出する。コンピュータは実際のバルブタ
イミングの値、即ち実変位角度の値を監視する。そし
て、コンピュータは実変位角度の値が目標変位角度の値
に合致するように可変機構をフィードバック制御する。
ここで、変位角度とは、クランクシャフトとカムシャフ
トとの間の回転位相差を意味する。上記フィードバック
制御を適正に実行するためには、実変位角度を正確に検
出する必要がある。
タイミングを連続的に変更可能とした装置において、実
変位角度を検出する装置の一例を開示する。この装置は
クランクシャフトが1回転する毎に第1のパルス信号を
出力するための第1の手段(磁気センサ)と、カムシャ
フトが1回転する毎に第2のパルス信号を出力するため
の第2の手段(磁気センサ)と、第1のパルス信号と第
2のパルス信号との間隔を実変位角度として計測するた
めの制御回路とを備える。制御回路は検出された実変位
角度の値をバルブタイミング制御に適用する。
なくなるような異常が発生した場合には、バルブタイミ
ングに係る実変位角度の値を目標変位角度の値に合致さ
せることができず、エンジンに種々の不具合が発生す
る。例えば、実変位角度が最進角側の値となり、バルブ
オーバラップが最大となった状態のままで可変機構が動
作しなくなったとする。この場合、燃焼室における内部
EGR量が不適正な値となって混合気の燃焼が不安定と
なり、エンジンのドライバビリティが悪化するおそれが
ある。従って、可変機構に異常が発生した場合には、そ
のことを検出してエンジンの各種制御量を修正等するこ
とにより、異常の発生に対処する必要がある。
方法として、目標変位角度の値に対する実変位角度の値
の偏差が大きいか否かを判断することが考えられる。
出方法では、可変機構の制御の応答性を考慮すると、変
位角度の偏差が大きいことを正確に判断するには、偏差
の大きい状態が所定時間だけ継続したことを判断する必
要がある。従って、正確な異常検出を実行するために
は、ある程度の時間を要する。このため、エンジン負荷
が小さいとき、バルブオーバラップが大きくなった状態
のままで可変機構が動作しなくなった場合、直ちに異常
検出を実行することができず、即時にエンジンがストー
ルに至るおそれがある。一旦ストールが発生すると、そ
の後に異常検出を実行することはできない。この結果、
ストールの発生後にエンジンを再始動させようとして
も、異常が発生したことを前提としたフェイルセーフを
実行することができず、エンジンの再始動性が悪化す
る。
ものであって、その目的は、内燃機関のストールの発生
を判断条件としてバルブタイミング制御装置の異常を検
出することにより、ストールにより内燃機関が停止した
後でも確実にその異常を検出することを可能にした内燃
機関のバルブタイミング制御装置のための異常検出装置
を提供することにある。
めに、請求項1に記載の第1の発明では、図1に示すよ
うに、内燃機関M1の燃焼室M2に通じる吸気通路M3
及び排気通路M4の各々を開くために内燃機関M1の出
力軸M1aの回転に同期して作動する吸気バルブM5及
び排気バルブM6の少なくとも一方のバルブタイミング
を内燃機関M1の運転状態に応じて制御するようにした
バルブタイミング制御装置のための異常検出装置であっ
て、バルブタイミング制御装置は両バルブM5,M6の
少なくとも一方のバルブタイミングの位相を連続的に変
更可能とする可変機構M7と、出力軸M1aの回転速度
を含む内燃機関M1の運転状態を検出するための運転状
態検出手段M8と、バルブタイミングの制御に係る目標
の位相を運転状態検出手段M8の検出結果に基づき算出
するための目標位相算出手段M9と、可変機構M7によ
り変えられるバルブタイミングの実際の位相を検出する
ための実位相検出手段M10と、内燃機関M1の運転状
態に適合したバルブタイミングを得るために、実位相検
出手段M10により検出される実際の位相が目標位相算
出手段M9により算出される目標の位相に近似するよう
に可変機構M7を制御するための実位相制御手段M11
とを備え、異常検出装置は内燃機関M1にストールが発
生したか否かを運転状態検出手段M8の検出結果に基づ
き判断するためのストール判断手段M12と、実位相検
出手段M10により検出される実際の位相がバルブタイ
ミング制御装置における異常発生の可能性を示唆する特
定状態であるか否かを判断するための特定状態判断手段
M13と、ストール判断手段M12によりストールの発
生が判断されたときであって、特定状態判断手段M13
により特定状態であることが判断された履歴がある場合
に、バルブタイミング制御装置に異常が発生したと判断
するための異常判断手段M14とを備えたことを趣旨と
する。
に吸気バルブM5及び排気バルブM6が出力軸M1aの
回転に同期して作動する。この作動により、吸気通路M
3及び排気通路M4の各々が開いて燃焼室M2に対する
吸気及び排気が行われる。このとき、目標位相算出手段
M9は運転状態検出手段M8の検出結果に基づきバルブ
タイミングの制御に係る目標の位相を算出する。そし
て、実位相制御手段M11は実位相検出手段M10によ
り検出される実際の位相が上記目標の位相に近似するよ
うに可変機構M7を制御する。この制御により、両バル
ブM5,M6の少なくとも一方のバルブタイミングが変
更され、そのときどきの内燃機関M1の運転状態に適合
したバルブオーバラップが得られる。
関M1にストールが発生したか否かを判断する。特定状
態判断手段M13は実際の位相がバルブタイミング制御
装置における異常発生の可能性を示唆する特定状態であ
るか否かを判断する。そして、異常判断手段M14はス
トールの発生が判断されたときであって、特定状態であ
ることが判断された履歴がある場合に、バルブタイミン
グ制御装置に異常が発生したと判断する。
に起因してストールが発生したとしても、ストール発生
後に異常の判断が行われることから、異常の発生が検出
される。この検出結果をフェイルセーフに反映させるこ
とにより、ストール発生後におけるフェイルセーフの処
理が可能となる。
ば、バルブタイミング制御装置の異常が検出されたとき
に、バルブタイミング制御装置以外の装置を使って内燃
機関M1の各種制御量を修正することが考えられる。更
に、異常が発生したことを内燃機関M1の運転者等に報
知することが考えられる。
載の第2の発明では、第1の発明の構成において、特定
状態判断手段M13は内燃機関M1の始動後における所
定の期間内に判断を行うことを趣旨とする。
特に内燃機関M1の始動後における所定の期間内にバル
ブタイミング制御装置における異常の発生が確実に検出
される。この検出結果をフェイルセーフに反映させるこ
とにより、ストール発生後におけるフェイルセーフの処
理が可能となる。検出結果の反映方法は第1の発明のそ
れと同様である。
載の第3の発明では、第1の発明の構成において、特定
状態判断手段M13はストール判断手段M12によりス
トールの発生が判断される直前に、運転状態検出手段M
8により検出される出力軸M1aの回転速度が所定の基
準値以下となったときに判断を行うことを趣旨とする。
ルブタイミング制御装置における異常の発生が確実に検
出される。この検出結果をフェイルセーフに反映させる
ことにより、ストール発生後におけるフェイルセーフの
処理が可能となる。検出結果の反映方法は第1の発明の
それと同様である。
載の第4の発明では、第1の発明の構成において、特定
状態判断手段M13は実際の位相が過大となったときに
特定状態であると判断し、異常判断手段M14はストー
ルの発生が判断される以前の所定の期間内に特定状態で
あることが判断された場合に、バルブタイミング制御装
置に異常が発生したと判断することを趣旨とする。
ルブタイミング制御装置における異常の発生が確実に検
出される。この検出結果をフェイルセーフに反映させる
ことにより、ストール発生後におけるフェイルセーフの
処理が可能となる。検出結果の反映方法は第1の発明の
場合と同様である。加えて、目標の位相と実際の位相と
の偏差に拘らず、実際の位相が過大であることがストー
ル発生原因であると特定される。
「内燃機関のバルブタイミング制御装置のための異常検
出装置」を自動車のガソリンエンジンシステムに具体化
した第1の実施形態について図2〜図10を参照して詳
細に説明する。
ング制御装置とその異常検出装置に係るガソリンエンジ
ンシステムを示す概略構成図である。内燃機関としての
エンジン1は複数のシリンダ2を備える。各シリンダ2
にそれぞれ設けられたピストン3は出力軸としてのクラ
ンクシャフト1aにつながり、各シリンダ2の中で上下
動可能である。各シリンダ2においてピストン3の上側
は燃焼室4を形成する。各燃焼室4に対応して設けられ
た点火プラグ5は燃焼室4に導入された混合気を点火す
る。各燃焼室4に対応して設けられた吸気ポート6a及
び排気ポート7aの各々は吸気通路6及び排気通路7の
一部を構成する。各燃焼室4に対応して設けられた吸気
バルブ8及び排気バルブ9は各ポート6a,7aを各々
開く。これらのバルブ8,9の各々は互いに異なるカム
シャフト10,11の回転に基づき作動する。各カムシ
ャフト10,11の先端に各々設けられたタイミングプ
ーリ12,13はタイミングベルト14を介してクラン
クシャフト1aにつながる。
1aの回転力はタイミングベルト14及び各タイミング
プーリ12,13を介して各カムシャフト10,11に
伝わる。各カムシャフト10,11が回転することによ
り、各バルブ8,9が作動する。各バルブ8,9はクラ
ンクシャフト1aの回転に同期して、即ち各ピストン3
の上下動に対応した吸気行程、圧縮行程、爆発・膨張行
程及び排気行程に同期して、所定のタイミングで作動可
能である。
ナ15は同通路6に取り込まれる外気を清浄化する。各
吸気ポート6aの近傍に各々設けられたインジェクタ1
6は吸気ポート6aへ向かって燃料を噴射する。エンジ
ン1の運転時には、エアクリーナ15を介して吸気通路
6に外気が取り込まれる。このとき、各インジェクタ1
6が燃料を噴射することにより、その燃料と外気との混
合気が吸入行程に吸気バルブ8が吸気ポート6aを開く
ときに、燃焼室4に吸入される。燃焼室4に吸入された
混合気は、点火プラグ5が作動することにより、爆発・
燃焼する。その結果、ピストン3が作動し、クランクシ
ャフト1aが回転してエンジン1の出力が得られる。燃
焼後の排気ガスは、排気行程に排気バルブ9が排気ポー
ト7aを開くときに、燃焼室4から導出され、排気通路
7を通って外部へ排出される。
17は図示しないアクセルペダルの操作に連動して作動
する。このバルブ17の開度が調節されることにより、
吸気通路6に対する外気の取り込み量、即ち吸入空気量
Qが調節される。スロットルバルブ17の下流側に設け
られたサージタンク18は吸入空気の脈動を平滑化す
る。エアクリーナ15の近傍に設けられた吸気温センサ
71は吸気温度THAを検出し、その検出値に応じた信
号を出力する。スロットルバルブ17の近傍に設けられ
たスロットルセンサ72は、同バルブ17の開度(スロ
ットル開度)TAを検出し、その検出値に応じた信号を
出力する。このセンサ72はスロットルバルブ17が全
閉の状態となったときに、そのことを検出して出力す
る。サージタンク18に設けられた吸気圧センサ73
は、同タンク18における吸入空気の圧力(吸気圧力)
PMを検出し、その検出値に応じた信号を出力する。
コンバータ19は内蔵された三元触媒20により排気ガ
スを浄化する。排気通路7に設けられた酸素センサ74
は排気ガス中の酸素濃度Oxを検出し、その検出値に応
じた信号を出力する。エンジン1に設けられた水温セン
サ75は、エンジン1を冷却するための冷却水の温度
(冷却水温度)THWを検出し、その検出値に応じた信
号を出力する。
から出力される高電圧を各点火プラグ5を作動させるた
めの点火信号として各点火プラグ5へ分配する。従っ
て、各点火プラグ5を作動させるタイミングはイグナイ
タ22が高電圧を出力するタイミングにより決まる。
タ(図示しない)は、クランクシャフト1aの回転に同
期したカムシャフト11の回転に基づき回転する。ディ
ストリビュータ21に設けられた回転速度センサ76
は、エンジン1の回転速度(エンジン回転速度)NEを
ロータの回転に基づき検出し、その検出値をパルス信号
として出力する。ディストリビュータ21に設けられた
気筒判別センサ77はクランク角度(°CA)の基準位
置GPをロータの回転に応じて所定の割合で検出し、そ
の検出値を同じくパルス信号として出力する。この実施
形態において、エンジン1の一連の4行程に対してクラ
ンクシャフト1aは2回転する。クランクシャフト1a
が2回転する間に、回転速度センサ76は30°CA毎
に1パルスの信号を出力する。気筒判別センサ77は3
60°CA毎に1パルスの信号を出力する。
3は、スロットルバルブ17を迂回して同バルブ17の
上流側と下流側との間を連通させる。バイパス通路23
に設けられたリニアソレノイド式のアイドルスピードコ
ントロールバルブ(ISCV)24は同通路22の開度
を調節する。ISCV23はスロットルバルブ17が全
閉となるアイドル運転時等にその運転を安定化させるた
めに作動する。アイドル運転時にISCV23が所定の
指令信号に基づき制御されることにより、バイパス通路
22を通じて燃焼室4に取り込まれる吸入空気量Qが調
節され、エンジン回転速度NEが制御される。即ち、ア
イドル回転数の制御が行われる。
設けられた油圧駆動式の可変機構(以下単に「VVT」
と書き表す。)25は吸気バルブ8に係るバルブタイミ
ングを変更する。VVT25とそれを駆動するための油
圧供給手段の構成について詳しく説明する。
リニアソレノイドバルブ(LSV)55の構造を示す。
エンジン1のシリンダヘッド26及びベアリングキャッ
プ27はカムシャフト10をそのジャーナル10aにお
いて回転可能に支持する。VVT25はカムシャフト1
0の先端に設けられたタイミングプーリ12と一体をな
す。ジャーナル10aに設けられた二つの油溝31,3
2はジャーナル10aの外周に沿って延びる。ベアリン
グキャップ27に設けられた油路33,34はジャーナ
ル10a及び各油溝31,32に潤滑油を供給する。こ
の実施形態で、図2に示すように、エンジン1に設けら
れたオイルパン28、オイルポンプ29及びオイルフィ
ルタ30等はエンジン1の各部を潤滑するための潤滑装
置を構成する。この潤滑装置はVVT25を駆動するた
めに同VVT25に油圧を供給する。LSV55はVV
T25に供給される油圧を調節可能とする。この潤滑装
置及びLSV55は本発明の油圧供給装置を構成する。
29が作動することにより、オイルパン28から吸い上
げられた潤滑油がオイルポンプ29より吐出される。吐
出された潤滑油はオイルフィルタ30を通り、LSV5
5により各油路33,34へ選択的に圧送され、各油溝
31,32及びジャーナル10aに供給される。
プーリ12に取り付けられたカバー35はハウジング3
6を構成する。有底円筒状をなすカバー35はプーリ1
2の一側面及びカムシャフト10の先端を覆う。プーリ
12はその外周に複数の外歯37を有し、中央にボス3
8を有する。ボス38においてカムシャフト10に装着
されたプーリ12は、同シャフト10と相対回動可能と
なっている。前述したタイミングベルト14は外歯37
につながる。
し、その底部中央に孔40を有する。複数のボルト41
及びピン42はフランジ39をプーリ12の一側面に固
定する。孔40に装着された蓋43は取り外し可能であ
る。カバー35はその内周に複数の内歯35aを有す
る。
空間44は円筒状をなすインナキャップ45等を収容す
る。中空ボルト46及びピン47はキャップ45をカム
シャフト10の先端に固定する。キャップ45の周壁4
5aはボス38を包み、両者45,38は相対回動可能
となっている。周壁45aはその外周に複数の外歯45
bを有する。
在されたリングギヤ48はハウジング35とカムシャフ
ト10とを連結する。空間44に収容されたリングギヤ
48は環状をなし、カムシャフト10の軸方向に沿って
移動可能となっている。リングギヤ48はその内外周に
複数の歯48a,48bを有し、その両方がヘリカル歯
をなす。リングギヤ48はカムシャフト10に沿って移
動することにより、同シャフト10に対して相対的に回
動する。リングギヤ48の内歯48aはキャップ45の
外歯45bに、リングギヤ48の外歯48bはカバー3
5の内歯35aにそれぞれ噛み合う。
ギヤ48により連結されたハウジング35とキャップ4
6とが一体に回転し、もってカムシャフト10とハウジ
ング35とが一体的に回転する。
ギヤ48により区画された第1及び第2の油圧室49,
50を含む。第1の油圧室50はリングギヤ48の左端
とカバー37の底壁との間に位置する。第2の油圧室5
0はリングギヤ48の右端とプーリ12との間に位置す
る。
油圧を供給するために、カムシャフト10はその内部に
軸方向に沿って延びる油路51を有する。この油路51
の先端は中空ボルト46の孔46aを通じて第1の油圧
室49に連通する。この油路51の基端はカムシャフト
10の半径方向へ延びる油孔52を介して油溝31に通
じる。
圧を供給するために、カムシャフト10はその内部に油
路51と平行に延びる別の油路53を有する。ボス38
に形成された油孔54は第2の油圧室50と油路53と
の間を連通する。
2、油路51及び孔46a等は、第1の油圧室50に潤
滑油による油圧を供給するための第1の油圧供給通路を
構成する。油路34、油路53及び油孔54等は、第2
の油圧室51に潤滑油による油圧を供給するための第2
の油圧供給通路を構成する。ここで、両油圧供給通路の
途中に設けられたLSV55はその開度がデューティ制
御されることにより、各油圧室49,50に供給される
油圧を制御する。図2にはこのLSV55とオイルパン
28、オイルポンプ29及びオイルフィルタ30との接
続の関係が示されている。
するケーシング56は、第1〜第5のポート57,5
8,59,60,61を有する。第1のポート57は油
路33に連通し、第2のポート58は油路34に連通す
る。第3及び第4のポート59,60はオイルパン28
に連通し、第5のポート61はオイルフィルタ30を介
してオイルポンプ29の吐出側に連通する。ケーシング
56の内部に設けられた串形のスプール62は円筒状の
4つの弁体62aを有する。スプール62はその軸方向
に沿って往復動可能となっている。ケーシング56に設
けられた電磁ソレノイド63はスプール62を図3に示
す第1の位置と図4に示す第2の位置との間で移動させ
る。第1の位置とは、図3,4において、スプール62
がケーシング56に対して最も右側に達したときの位
置、即ちスプール62のストロークが最も小さくなる位
置を意味する。第2の位置とは、図3,4において、ス
プール62がケーシング56に対して最も左側に達した
ときの位置、即ちスプール62のストロークが最も大き
くなる位置を意味する。ケーシング56に設けられたス
プリング64はスプール62を第1の位置へ向けて付勢
する。
4の付勢力に抗してスプール62が第2の位置に配置さ
れることにより、即ちスプール62のストロークが最も
大きくなることにより、オイルポンプ29の吐出側と油
路33とが連通し、油路34とオイルパン28とが連通
する。これにより、第1の油圧室49に油圧が供給さ
れ、リングギヤ48が第2の油圧室50に残る油に抗し
て軸方向へ移動しながら回動する。第2の油圧室50の
中の油はオイルパン28へとドレンされる。この結果、
カムシャフト10とハウジング36との間で回転位相が
相対的に変わる。ここでは、カムシャフト10の回転位
相がプーリハウジング36のそれよりも進む。その結
果、吸気バルブ8のバルブタイミングの位相がクランク
シャフト1aの回転位相よりも進む。
バルブ8のバルブタイミングが相対的に進み、吸気行程
における吸気バルブ8と排気バルブ9とのバルブオーバ
ラップが相対的に大きくなる。このように、第1の油圧
室49に供給される油圧を制御することにより、図4に
示すようにリングギヤ48をタイミングプーリ12に接
近する終端位置まで移動させることができる。リングギ
ヤ48がその終端位置に達したとき、吸気バルブ8のバ
ルブタイミングが最も進み、バルブオーバラップが最も
大きくなる。
第1の位置に配置されることにより、即ちスプール62
のストロークが最も小さくなることにより、オイルポン
プ29の吐出側と油路34とが連通し、油路33とオイ
ルパン28とが連通する。これにより、第2の油圧室5
0に油圧が供給され、リングギヤ48が第1の油圧室4
9に残る油に抗して軸方向へ移動しながら回動する。第
1の油圧室49の中の油はオイルパン28へとドレンさ
れる。この結果、カムシャフト10とハウジング36と
の間で回転位相が上記と反対の方向へ相対的に変わる。
ここでは、カムシャフト10の回転位相がハウジング3
6のそれよりも遅れる。その結果、吸気バルブ8のバル
ブタイミングの位相がクランクシャフト1aの回転位相
よりも遅れる。
バルブ8のバルブタイミングが相対的に遅れ、吸気行程
におけるバルブオーバラップが相対的に小さくなる。こ
の実施形態では、バルブオーバラップが無くなる。この
ように、第2の油圧室50に供給される油圧を制御する
ことにより、図3に示すように、リングギヤ48をカバ
ー35に接近する終端位置まで移動させることができ
る。リングギヤ48が終端位置に達したとき、吸気バル
ブ8のバルブタイミングが最も遅れ、バルブオーバラッ
プが最も小さくなる。
任意な位置に配置されることにより、各油圧室49,5
0に対する油の流路面積が変わり、バルブタイミングが
進む速度(進角速度)及び遅れる速度(遅角速度)がそ
れぞれ微妙に変わる。ここで、スプール62が第1及び
第2の位置のほぼ中間に配置されることにより、油路3
3,34とオイルポンプ29及びオイルパン28との間
が遮断される。その結果、各油圧室49,50に対する
油圧の供給が規制され、VVT25の駆動が停止してバ
ルブタイミングの変位が停止する。
ことにより、吸気バルブ8のバルブタイミング、延いて
はバルブオーバラップを、図6(a)に示す範囲から図
6(b)に示す範囲の間で連続的(無段階)に変更する
ことができる。
比DVTの値に基づいてLSVを制御することにより、
バルブタイミングが制御される。この実施形態では、バ
ルブタイミングを目標値に一致させるために、LSV5
5を制御するためのパラメータとして駆動デューティ比
DVTが使用される。この駆動デューティ比DVTの値
を変化させることにより、バルブタイミングの変位角度
が決定されるのではなく、バルブタイミングの変位速度
が決定される。即ち、駆動デューティ比DVTに基づい
てLSV55を制御することによりスプール62を移動
させたとき、そのデューティ比DVTの積分量がスプー
ル62を動かした後のバルブタイミングの変位角度とな
る。
10に設けられたカムセンサ78はカムシャフト10の
回転に係る実際の変位角度(実変位角度)VTを検出
し、その検出値に応じた信号を出力する。このカムセン
サ78はカムシャフト10上に等角度間隔をもって配置
された複数の突起と、各突起に対向可能に配置されたピ
ックアップコイルとを含む。そして、カムシャフト10
が回転して各突起がピックアップコイルを横切ることに
より、ピックアップコイルが起電力を発生する。カムセ
ンサ78はその起電力を実変位角度VTを示すパルス信
号として出力する。このカムセンサ78は本発明の実位
相検出手段を構成する。この実施形態では、上記の各セ
ンサ等71〜78が本発明の運転状態検出手段を構成す
る。
ルブタイミング制御装置における目標位相算出手段及び
実位相制御手段を構成する。図2に示すように、ECU
80は前述した各センサ等71〜78から出力される信
号を入力する。ECU80は、それら入力信号に基づき
燃料噴射量制御、点火時期制御、アイドル回転速度制御
及びバルブタイミング制御等を実行するために各部材1
6,22,24,55等を制御する。
の運転状態に応じて算出される目標値に基づき各インジ
ェクタ16を制御することにより、燃焼室4へ供給され
る燃料量を制御することである。点火時期制御とは、エ
ンジン1の運転状態に応じて算出される目標値に基づき
イグナイタ22を制御することにより、各点火プラグ5
の点火タイミングを制御することである。アイドル回転
速度制御とは、アイドル運転時にエンジン回転速度NE
を所定値に収束させるために、ISCV24の開度を制
御することである。
運転状態に応じて算出される駆動デューティ比DVTの
値に基づきLSV55を制御することにより、VVT2
5を制御して吸気バルブ8のバルブタイミング、延いて
はバルブオーバラップを制御することである。
置におけるストール判断手段、特定状態判断手段及び異
常判断手段を構成する。ECU80は、少なくとも回転
速度センサ76及びカムセンサ78の検出値に基づき、
バルブタイミング制御装置における異常の発生を検出す
るための処理を実行する。ここで、バルブタイミング制
御装置における異常として、例えばVVT25及びLS
V55等がある状態のままで動作しなくなることが挙げ
られる。ECU80はその異常を検出したとき、フェイ
ルセーフのための制御を実行するためにISCV24の
開度を制御する。ここで、フェイルセーフのための制御
とは、バルブタイミング制御装置の異常に起因してエン
ジン1にストールが発生したことを想定し、そのストー
ルからエンジン1を再始動させるためにISCV24を
制御することである。
ての警告ランプ70は、バルブタイミング制御装置にお
ける異常の有無を運転者等に報知するために作動する。
ECU80はその異常を検出したときに警告ランプ70
を点灯させ、それ以外の場合に警告ランプ70を消灯さ
せる。
80は中央処理装置(CPU)81、読み出し専用メモ
リ(ROM)82、ランダムアクセスメモリ(RAM)
83及びバックアップRAM84等を備える。ECU8
0はこれら各部81〜84と、A/D変換器を含む外部
入力回路85と、外部出力回路86等とをバス87によ
り接続してなる論理演算回路を構成する。この実施形態
で、CPU81はオートインクリメントカウンタを含む
各種カウンタの機能を兼ね備える。ROM82は所定の
制御プログラム等を予め記憶する。RAM83はCPU
81の演算結果等を一時記憶する。バックアップRAM
84は予め記憶されたデータを保存する。前述した各セ
ンサ等71〜78は外部入力回路85につながる。前述
した各部材16,22,24,55,70は外部出力回
路86につながる。このECU80は電源用のバッテリ
(図示しない)から電力の供給を受ける。CPU81は
外部入力回路85を介して入力される各センサ等71〜
78の信号を入力値として読み込む。CPU81はそれ
らの入力値に基づき前述した各種制御等を実行するため
に各部材16,22,24,55,70等を制御する。
ROM82はそれら各種制御を実行するためのプログラ
ム等を予め記憶する。
て詳説する。図8は「バルブタイミング制御ルーチン」
を示すフローチャートである。ECU80はこのルーチ
ンを所定の時間間隔をもって周期的に実行する。
プ100において、ECU80は各センサ72,73,
76,78からの信号に基づきスロットル開度(スロッ
トルバルブ17の全閉状態を含む)TA,吸気圧力P
M、エンジン回転速度NE及び実変位角度VTの値をそ
れぞれ読み込む。
80は今回読み込まれた各パラメータTA,PM,NE
の値に基づき、VVT25を制御するための目標変位角
度VTTの値を算出する。ECU80はこの目標変位角
度VTTの値を図7にグラフで示す関数データを参照す
ることにより算出する。この関数データにおいて、目標
変位角度VTTは吸気圧力PM及びエンジン回転速度N
Eより求められるエンジン1の負荷LDと、エンジン回
転速度NEとの関係から予め実験的に最適に定められて
いる。この実施形態でステップ110の処理を実行する
ECU80は、本発明の目標位相算出手段に相当する。
80は今回算出された目標変位角度VTTの値が「0°
CA」であるか否か、即ちバルブタイミングを最も遅れ
た状態(最遅角の状態)に制御すべきか否かを判断す
る。この実施形態でステップ120の処理を実行するE
CU80は、バルブタイミングを最遅角側に制御するか
否かを判断するための判断手段に相当する。ここで、目
標変位角度VTTの値が「0°CA」である場合、EC
U80はバルブタイミングを最遅角側の状態に制御する
ために、ステップ130,150の処理を実行する。
0はLSV55をデューティ制御するのに使用される駆
動デューティ比DVTの値を「0%」に設定する。ステ
ップ150において、ECU80はそのデューティ比D
VTの値に基づき、LSV55をデューティ制御するこ
とにより、カムシャフト10の変位角度を制御する。こ
こで、ECU80は「0%」の駆動デューティ比DVT
をデューティ制御のための電流値に換算することにより
LSV55を制御する。この制御により、バルブタイミ
ングが最遅角側の状態に制御され、バルブオーバラップ
が無い状態に制御される。この実施形態でステップ12
0,130,150の処理を実行するECU80は、目
標変位角度VTTが「0°CA」となった場合、バルブ
タイミングを最遅角の状態に制御するための制御手段に
相当する。一方、ステップ120において、目標変位角
度VTTの値が「0°CA」でない場合、ECU80は
処理をステップ140へ移行する。
下の計算式に従って駆動デューティ比DVTの値を算出
する。 DVT=(VTT−VT)*KP ここで、「KP」は定数であり、比例制御のゲインに相
当する。この計算式では、今回算出された目標変位角度
VTTの値と実変位角度VTの値との差にゲインKPを
掛け算することにより、そのときのエンジン1の運転状
態に適合した駆動デューティ比DVTの値が得られる。
80は前述したと同様に、算出された駆動デューティ比
DVTの値に基づき、LSV55を制御することによ
り、VVT25を作動させてバルブタイミング、延いて
はバルブオーバラップを制御する。即ち、ECU80は
エンジン1の運転状態に適合したバルブタイミングを得
るために、実変位角度VTの値が目標変位角度VTTの
値に近似するようにVVT25を制御する。ここで、ス
テップ140,150の処理を実行するECU80は本
発明の実位相制御手段に相当する。
て詳説する。図10は「異常検出処理ルーチン」を示す
フローチャートである。ECU80はこのルーチンを所
定の時間間隔をもって周期的に実行する。
プ200において、ECU80は各センサ76,78か
らの信号に基づき、エンジン回転速度NE及び実変位角
度VTの値をそれぞれ読み込む。続いて、ステップ21
0において、ECU80はエンジン1にストールが発生
したか否かを判断する。ECU80この判断をエンジン
回転速度NEの値の変化を監視することにより行う。こ
の実施形態で、ステップ210の処理を実行するECU
80は本発明のストール判断手段に相当する。
い場合、ECU80はステップ220において、始動後
時間CASTが所定の基準値α以下であるか否かを判断
する。始動後時間CASTとは、エンジン1が始動して
からの経過時間を示すものであり、ECU80はこの時
間CASTをエンジン1の始動完了後から計測する。基
準値αとして、「2〜3秒」程度の値を当てはめること
ができる。ECU80は始動後時間CASTが基準値α
より大きい場合、処理をそのままステップ240へ移行
し、始動後時間CASTが基準値α以下である場合、処
理をステップ221へ移行する。
回算出された実変位角度VTの値が所定の基準値β以上
であるか否かを判断する。この基準値βはある程度進角
側の値を想定したものである。ここで、実変位角度VT
の値が基準値β未満である場合、実変位角度VTの値が
過大であることはないことから、ECU80は処理をそ
のままステップ240へ移行する。実変位角度VTの値
が基準値β以上である場合、実変位角度VTの値が過大
であって、バルブタイミング制御装置における異常の発
生の可能性を示唆する特定状態であるものと判断し、E
CU80は処理をステップ222へ移行する。そして、
ステップ222において、ECU80は異常発生の可能
性を示唆するための仮異常フラグXVTFBを「1」に
設定し、処理をステップ240へ移行する。この実施態
様で、ステップ220〜222の処理を実行するECU
80は本発明の特定状態判断手段に相当する。
ストールが発生している場合、ステップ230におい
て、ECU80は仮異常フラグXVTFBが「1」であ
るか否かを判断する。ここで、仮異常フラグXVTFB
が「1」である場合、エンジンストールの発生が判断さ
れたときであって、実変位角度VTについて特定状態で
あることが判断された履歴があることになる。従って、
ECU80はバルブタイミング制御装置に異常が発生し
たものと判断し、ステップ231において、異常フラグ
XVTFを「1」に設定する。この実施形態で、ステッ
プ230,231の処理を実行するECU80は本発明
の異常判断手段に相当する。
80はこの異常フラグXVTFの値を異常検出データと
してバックアップRAM84に記憶する。更に、ECU
80は運転者に異常の発生を報知するために、警告ラン
プ70を点灯させる。その後、ECU80は処理をステ
ップ240へ移行する。この実施形態で、ステップ23
2の処理を実行するECU80は、バルブタイミング制
御装置に異常が発生したことを報知するための報知処理
手段に相当する。
VTFBが「0」である場合、バルブタイミング制御装
置に異常がないものとして、ステップ233において、
ECU80は警告ランプ70を消灯させる。その後、E
CU80は処理をステップ240へ移行する。この実施
形態で、ステップ233の処理を実行するECU80
は、バルブタイミング制御装置に異常が発生していない
ことを表示するための表示処理手段に相当する。
3から移行してステップ240において、ECU80は
異常状態から復帰したか否かを判断する。ECU80は
異常フラグXVTFが「1」のときに、実変位角度VT
が一定値から変化したか否かを判断することにより、異
常からの復帰を判断する。ここで、異常状態から復帰し
ていない場合、ECU80はその後の処理を一旦終了す
る。異常状態から復帰した場合、ステップ241におい
て、ECU80は仮異常フラグXVTFB及び異常フラ
グXVTFをそれぞれ「0」にリセットする。この実施
態様で、ステップ240,241の処理を実行するEC
U80は、異常状態からの復帰を判断するための判断手
段に相当する。更に、ステップ242において、警告ラ
ンプ70を消灯させ、その後の処理を一旦終了する。
について詳説する。図9は「フェイルセーフ制御ルーチ
ン」を示すフローチャートである。ECU80はこのル
ーチンを所定の時間間隔をもって周期的に実行する。
「異常検出処理ルーチン」により設定された異常フラグ
XVTFの値を読み込む。ステップ310において、E
CU80はその異常フラグXVTFが「1」であるか否
かを判断する。ここで、異常フラグXVTFが「1」で
ある場合、バルブタイミング制御装置に異常が発生して
おり、その異常に起因してエンジンストールが発生した
ことになる。従って、ステップ320において、ECU
80は、異常に対応して予め定められた値へ向かってI
SCV24の開度を制御し、その後の処理を一旦終了す
る。ステップ310において、異常フラグXVTFが
「0」である場合、ECU80はそのままその後の処理
を一旦終了する。この実施形態で、本ルーチンの処理を
実行するECU80は、バルブタイミング制御装置に異
常が発生したときのフェイルセーフを制御するための制
御手段に相当する。
始動するときには、スロットルバルブ17が閉じていた
としても、バイパス通路23及びISCV24を通じて
所要の外気が燃焼室4に吸入される。このため、燃焼室
4において混合気の燃焼が安定し、ストール状態からエ
ンジン1を再始動させることが可能となる。
ング制御装置とその異常検出装置の作用及び効果を説明
する。エンジン1の運転時に吸気バルブ8及び排気バル
ブ9はクランクシャフト1aの回転に同期して作動す
る。この作動により、吸気ポート6a及び排気ポート7
aのそれぞれが開いて燃焼室4に対する吸気及び排気が
行われる。このとき、ECU80は図7に示す関数デー
タを参照することにより、バルブタイミングの制御に係
る最適な目標変位角度VTTの値を算出する。そして、
ECU80は算出された目標変位角度VTTの値に基づ
き、駆動デューティ比DVTの値を算出する。ECU8
0はこの駆動デューティ比DVTの値に基づき、LSV
55を制御することにより、VTT25を制御する。こ
の結果、吸気バルブ8のバルブタイミングが変更され、
そのときのエンジン1の運転状態に適合したバルブオー
バラップが得られる。
高く負荷LDがある程度大きい場合、バルブオーバラッ
プが大きくなるようにVVT25が制御される。この制
御により、吸気通路6における吸入空気の慣性効果を利
用して燃焼室4に対する吸入空気の充填効率が高めら
れ、エンジン1の出力を向上させることができる。一
方、エンジン回転速度NEが低く負荷LDが小さい場
合、バルブオーバラップが小さくなるようにVVT25
が制御される。この制御により、燃焼室4における内部
EGRの割合を低減させることができ、混合気の燃焼不
良を防止することができる。エンジン回転速度NEと負
荷LDとのその他の関係においても、最適なバルブオー
バラップを得ることができ、エンジン1の出力向上と混
合気の燃焼不良を防止することができる。
にストールが発生したか否かを判断する。これと共に、
ECU80は実変位角度VTの値がバルブタイミング制
御装置における異常の発生の可能性を示唆する特定状
態、即ち実変位角度VTが過大な状態であるか否かを判
断する。そして、ECU80はストールの発生を判断し
たときであって、特定状態であることを判断した履歴が
ある場合、バルブタイミング制御装置に異常が発生した
ものと判断する。
に起因してエンジン1にストールが発生したとしても、
そのストール発生後に異常の判断が確実に行われ、異常
の発生が検出される。即ち、ECU80はストール発生
を判断条件として異常を検出することにより、ストール
によりエンジン1が停止した後でなっても、バルブタイ
ミング制御装置における異常を確実に検出することがで
きる。更に、この異常の検出結果をフェイルセーフに反
映させることにより、ストールの発生後におけるフェイ
ルセーフの処理を行うことが可能となる。
生後のフェイルセーフとして、ISCV24を使って燃
焼室4に対する吸入空気量を修正する。このため、エン
ジン1をストール状態から確実に再始動させることがで
きる。この種のフェイルセーフの代替方法として、運転
者がアクセルペダルを踏み込んでスロットルバルブ17
を開けながらエンジン1を再始動させることが考えられ
る。本実施形態では、そのように運転者がアクセルベダ
ルを操作することなくエンジン1を再始動させることが
できることから有利である。
装置の異常が検出されたとき、運転席に設けられた警告
ランプ70が点灯する。従って、異常の発生を運転者等
が知ることができ、その異常に対して運転者等が早めに
対処することができる。
装置の異常が検出されたときに、異常フラグXVTFの
値が異常データとしてバックアップRAM84に記憶さ
れる。このため、自動車の点検時等に作業者が必要に応
じてバックアップRAM84の異常データを読み出すこ
とにより、バルブタイミング制御装置の異常に関する履
歴を確認することができる。
ンジン1の始動後に「2〜3秒」程度の時間が経過する
間に実変位角度VTの値が過大であるか否かを判断す
る。従って、特にエンジン1の始動直後におけるバルブ
タイミング制御装置の異常が確実に検出される。
が進角側のある値であるとき、LSV55が開いたまま
動作しなくなり、この異常に起因してエンジン1が最初
のストールに至ったとする。このとき、ECU80がス
トールの発生を判断することにより、バルブタイミング
制御装置の異常が検出される。その後、エンジン1を再
始動させることにより、フェイルセーフとしてISCV
24が所要の開度に制御される。しかし、再始動直後に
はVVT25の油圧室49に供給される油圧が急激に上
昇することから、リングギヤ48が更に動いて実変位角
度VTが最進角側の値に変わるまでVVT25が制御さ
れることになる。このため、バルブオーバラップが最大
となり、燃焼室4に対する内部EGRの量が更に増えて
エンジン1が再びストールに至る。ECU80がこの二
回目のストールの発生を判断することにより、バルブタ
イミング制御装置の異常が再び検出される。その後、エ
ンジン1を再始動させることにより、フェイルセーフと
してISCV24が所要の開度に再び制御され、エンジ
ン1の再始動が完了することになる。
関のバルブタイミング制御装置のための異常検出装置」
を具体化した第2の実施形態について図11を参照して
説明する。尚、本実施形態を含む以下の各実施形態にお
いて、前記第1の実施形態と同じ構成要素については同
一の符号を付して説明を省略する。従って、以下の各実
施形態では、第1の実施形態と特に異なる点を中心に説
明する。
ーチン」の内容において第1の実施形態のそれと異な
る。図11は本実施形態の「異常検出処理ルーチン」を
示すフローチャートである。
チンと同一の符号により示される各ステップ200,2
10,231〜233,240,242の内容は第1の
実施形態のそれと同じである。第2の実施形態では、図
11のステップ250,251,260,270の内容
において図10のそれと異なる。
ストールが発生していない場合、ECU80はステップ
250において、エンジン回転速度NEの値が「100
0rpm」より大きいか否かを判断する。ここで、「1
000rpm」という基準値はエンジン回転速度NEが
ある程度高いことを意味するものであり、一例に過ぎな
い。エンジン回転速度NEの値が「1000rpm」以
下である場合、ECU80は処理をそのままステップ2
40へ移行する。エンジン回転速度NEの値が「100
0rpm」より大きい場合、ステップ251において、
ECU80はそのときの実変位角度VTの値を記憶値V
TMとしてRAM83に一旦記憶する。この実施態様
で、ステップ250,251の処理を実行するECU8
0は本発明の特定状態判断手段に相当する。
ストールが発生している場合、ステップ260におい
て、ECU80は実変位角度VTの記憶値VTMが「5
0°CA」以上であるか否かを判断する。「50°C
A」という値は実変位角度VTがある程度進角側の値で
あることを意味するものであり、一例に過ぎない。ここ
で、記憶値VTMが「50°CA」以上である場合、エ
ンジンストールの発生が判断されたときであって、実変
位角度VTについて異常発生の可能性を示唆する特定状
態であることが判断された履歴があることになる。従っ
て、ECU80はバルブタイミング制御装置に確実に異
常が発生したものと判断し、ステップ231,232の
処理を実行する。この実施形態で、ステップ260,2
31の処理を実行するECU80は本発明の異常判断手
段に相当する。
は異なり、仮異常フラグXVTFBが使われないことか
ら、ステップ270において、ECU80は異常フラグ
XVTFだけを「0」にリセットすることになる。
発生を判断する直前に、エンジン回転速度NEが基準値
である「1000rpm」以下になったときに、実変位
角度VTの値がバルブタイミング制御装置における異常
発生の可能性を示唆する特定状態であるか否かを判断す
る。
のそれと同様に、バルブタイミング制御装置の異常が確
実に検出される。そのため、ストールに起因してエンジ
ン1が停止した後であっても、バルブタイミング制御装
置の異常を確実に検出することができる。更に、この異
常の検出結果をフェイルセーフに反映させることによ
り、ストール発生後におけるフェイルセーフの処理を確
実に行うことが可能となる。加えて、この実施形態で
は、エンジン回転速度NEがある程度高い状態から急激
に低下することによりエンジンストールに至ったことが
分かる。従って、実変位角度VTが過剰な進角側の値で
あることをストールの発生原因として特定することが可
能となる。それ以外の作用及び効果については、第1の
実施形態のそれと基本的に同じである。
関のバルブタイミング制御装置のための異常検出装置」
を具体化した第3の実施形態について図12を参照して
説明する。
ーチン」の内容において第1及び第2の実施形態のそれ
と異なる。図12は本実施形態の「異常検出処理ルーチ
ン」を示すフローチャートである。
のルーチンと同一の符号により示される各ステップ20
0,210,231〜233,240,242,270
の内容は第1及び第2の実施形態のそれと同じである。
この第3の実施形態では、図12のステップ280,2
81,290の内容において図10,11のそれと異な
る。
ストールが発生していない場合、ECU80はステップ
280において、実変位角度VTの値が「50°CA」
以上であるか否かを判断する。ここで、「50°CA」
という値は実変位角度VTがある程度進角側の値である
ことを意味するものであり、一例に過ぎない。実変位角
度VTの値が「50°CA」未満である場合、ECU8
0は処理をそのままステップ240へ移行する。実変位
角度VTの値が「50°CA」以上である場合、実変位
角度VTの値が過剰な進角値であることから、ステップ
281において、ECU80はオートインクリメントカ
ウンタの加算値CVTFを「0」にリセットする。従っ
て、この加算値CVTFはその後「0」から加算され
る。この実施態様で、ステップ280,281の処理を
実行するECU80は本発明の特定状態判断手段に相当
する。
ストールが発生している場合、ステップ290におい
て、ECU80は加算値CVTFが所定の基準値である
「2秒」より小さいか否かを判断する。「2秒」という
値は実変位角度VTが過剰な進角値になってから間もな
いことを意味するものであり、一例に過ぎない。ここ
で、加算値CVTFが「2秒」未満である場合、エンジ
ンストールの発生が判断されたときであって、実変位角
度VTについて異常発生の可能性を示唆する特定状態で
あることが判断された直後であることになる。従って、
ECU80はバルブタイミング制御装置に確実に異常が
発生したものと判断し、ステップ231,232の処理
を実行する。この実施形態で、ステップ290,231
の処理を実行するECU80は本発明の異常判断手段に
相当する。
VTの値が過剰な進角値となったときに特定状態である
と判断する。ECU80はストールの発生を判断する直
前に特定状態であることを判断した場合、バルブタイミ
ング制御装置に異常が発生したと判断する。
と同様に、バルブタイミング制御装置における異常の発
生が確実に検出される。その結果、ストールに起因して
エンジン1が停止した後であっても、バルブタイミング
制御装置の異常を確実に検出することができる。更に、
この異常の検出結果をフェイルセーフに反映させること
により、ストールの発生後におけるフェイルセーフの処
理を行うことが可能となる。加えて、この実施形態で
は、目標変位角度VTTと実変位角度VTとの偏差に拘
らず、実変位角度VTの値が過剰な進角値であることが
ストールの発生原因であることを特定することが可能と
なる。それ以外の作用及び効果については、第1の実施
形態のそれと基本的に同じである。
具体化することもできる。以下の別の実施形態でも前記
各実施形態と同等の作用及び効果を得ることができる。 (1)前記各実施形態では、吸気側のカムシャフト10
に設けられたVVT25により吸気バルブ8のバルブタ
イミングだけを変更することにより、バルブオーバラッ
プを変更するようにした。これに対し、排気側のカムシ
ャフト11にVVTを設け、そのVVTにより排気バル
ブ9のバルブタイミングだけを変更することにより、バ
ルブオーバラップを変更するようにしてもよい。或い
は、吸気側及び排気側の両カムシャフト10,11にV
VTをそれぞれ設け、それら各VVTにより吸気バルブ
8及び排気バルブ9のバルブタイミングをそれぞれ変更
することにより、バルブオーバラップを変更するように
してもよい。
ング制御装置が異常状態から復帰したか否かを判断し、
その判断結果に応じた処理を実行するようにしたが、こ
れらの処理を省略することもできる。
ング制御装置の異常の検出結果に基づきフェイルセーフ
の制御、警告ランプ70の制御を実行するようにした。
その他に、バルブタイミング制御装置の異常の検出結果
に基づきバルブタイミング制御それ自体を禁止するよう
にしてもよい。
囲に記載した技術的思想に係る次のような実施態様が含
まれることを以下にその効果と共に記載する。 (イ)請求項1に記載の第1の発明において、バルブタ
イミング制御装置に異常が発生したと前記異常判断手段
が判断したときに、バルブタイミング制御装置以外の装
置を使用してフェイルセーフを制御するようにした制御
手段を設けた異常検出装置。
装置の異常に起因して内燃機関がストールに至っても、
そのストール状態から内燃機関を再始動させることが可
能となる。
て、バルブタイミング制御装置に異常が発生したと前記
異常判断手段が判断したときに、その旨を報知するため
の報知処理手段を設けた異常検出装置。
ミング制御装置の異常を知ることが可能となり、その異
常に対処することが可能となる。 (ハ)請求項1に記載の第1の発明において、バルブタ
イミング制御装置に異常が発生したと前記異常判断手段
が判断したときに、前記実位相制御手段による制御を禁
止するための禁止手段を設けた異常検出装置。
装置に異常であるとき、バルブタイミングに係る誤った
制御が行われることを回避することができる。
機関の運転状態に適合したバルブタイミングを得るため
に、バルブタイミングに係る実際の位相が運転状態に応
じて算出される目標の位相に近似するように可変機構を
制御することにより、バルブタイミングを連続的に制御
するようにしたバルブタイミング制御装置を前提とす
る。ここで、内燃機関にストールが発生したか否かを判
断し、実際の位相がバルブタイミング制御装置の異常の
発生の可能性を示唆する特定状態であるか否かを判断す
る。そして、ストールの発生が判断されたときであっ
て、上記特定状態であることが判断された履歴がある場
合に、バルブタイミング制御装置に異常が発生したと判
断するようにしている。
ング制御装置の異常に起因してストールが発生したとし
ても、そのストール発生後に異常の判断が行われる。こ
のため、内燃機関が停止した後でも確実にその異常を検
出することができるという効果を発揮する。
発明の構成において、内燃機関の始動後における所定の
期間内に特定状態の判断を行うようにししている。従っ
て、この発明によれば、第1の発明と異なり、特に内燃
機関の始動後における所定の期間内にバルブタイミング
制御装置の異常に起因してストールが発生したとして
も、そのストール発生後に異常の判断が行われる。この
ため、始動後に内燃機関が停止した後でも確実にその異
常を検出することができるという効果を発揮する。
発明の構成において、ストールの発生が判断される直前
に、出力軸の回転速度が所定の基準値以下となったとき
に特定状態の判断を行うようにしている。
同様の作用及び効果を得ることができる。請求項4に記
載の第4の発明では、第1の発明の構成において、実際
の位相が過大となったときに特定状態であると判断し、
ストールの発生が判断される以前の所定の期間内に特定
状態であることが判断された場合に、バルブタイミング
制御装置に異常が発生したと判断するようにしている。
同様の作用及び効果を得ることができる。
成図。
図。
を示す説明図。
フ。
ローチャート。
ーチャート。
ャート。
ャート。
ャート。
クランクシャフト、4…燃焼室、6…吸気通路、7…排
気通路、8…吸気バルブ、9…排気バルブ、25…可変
機構(VVT)、55…LSV、72…スロットルセン
サ、73…吸気圧センサ、76…回転速度センサ(7
2,73,76等は運転状態検出手段を構成する)、7
8…カムセンサ(78は実位相検出手段を構成する)、
80…ECU(80は目標位相算出手段、実位相制御手
段、ストール判断手段、特定状態判断手段及び異常判断
手段を構成する)。
Claims (4)
- 【請求項1】 内燃機関の燃焼室に通じる吸気通路及び
排気通路の各々を開くために前記内燃機関の出力軸の回
転に同期して作動する吸気バルブ及び排気バルブの少な
くとも一方のバルブタイミングを前記内燃機関の運転状
態に応じて制御するようにしたバルブタイミング制御装
置のための異常検出装置であって、 前記バルブタイミング制御装置は前記両バルブの少なく
とも一方のバルブタイミングの位相を連続的に変更可能
とする可変機構と、 前記出力軸の回転速度を含む前記内燃機関の運転状態を
検出するための運転状態検出手段と、 前記バルブタイミングの制御に係る目標の位相を前記運
転状態検出手段の検出結果に基づき算出するための目標
位相算出手段と、 前記可変機構により変えられるバルブタイミングの実際
の位相を検出するための実位相検出手段と、 前記内燃機関の運転状態に適合したバルブタイミングを
得るために、前記実位相検出手段により検出される前記
実際の位相が前記目標位相算出手段により算出される前
記目標の位相に近似するように前記可変機構を制御する
ための実位相制御手段とを備え、 前記異常検出装置は前記内燃機関にストールが発生した
か否かを前記運転状態検出手段の検出結果に基づき判断
するためのストール判断手段と、 前記実位相検出手段により検出される前記実際の位相が
前記バルブタイミング制御装置における異常発生の可能
性を示唆する特定状態であるか否かを判断するための特
定状態判断手段と、 前記ストール判断手段により前記ストールの発生が判断
されたときであって、前記特定状態判断手段により前記
特定状態であることが判断された履歴がある場合に、前
記バルブタイミング制御装置に異常が発生したと判断す
るための異常判断手段とを備えたことを特徴とする内燃
機関のバルブタイミング制御装置のための異常検出装
置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の異常検出装置におい
て、 前記特定状態判断手段は前記内燃機関の始動後における
所定の期間内に判断を行うことを特徴とする内燃機関の
バルブタイミング制御装置のための異常検出装置。 - 【請求項3】 請求項1に記載の異常検出装置におい
て、 前記特定状態判断手段は前記ストール判断手段により前
記ストールの発生が判断される直前に、前記運転状態検
出手段により検出される前記出力軸の回転速度が所定の
基準値以下となったときに判断を行うことを特徴とする
内燃機関のバルブタイミング制御装置のための異常検出
装置。 - 【請求項4】 請求項1に記載の異常検出装置におい
て、 前記特定状態判断手段は前記実際の位相が過大となった
ときに前記特定状態であると判断し、前記異常判断手段
は前記ストールの発生が判断される以前の所定の期間内
に前記特定状態であることが判断された場合に、前記バ
ルブタイミング制御装置に異常が発生したと判断するこ
とを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置の
ための異常検出装置。
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