JP6378112B2 - 回転検出異常診断装置及び方法とそれを用いた回転位置制御装置 - Google Patents
回転検出異常診断装置及び方法とそれを用いた回転位置制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6378112B2 JP6378112B2 JP2015040600A JP2015040600A JP6378112B2 JP 6378112 B2 JP6378112 B2 JP 6378112B2 JP 2015040600 A JP2015040600 A JP 2015040600A JP 2015040600 A JP2015040600 A JP 2015040600A JP 6378112 B2 JP6378112 B2 JP 6378112B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotation
- phase
- detected
- sensor
- motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 title claims description 128
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 112
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 title claims description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 33
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 70
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 45
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 23
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 20
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 3
- 230000017105 transposition Effects 0.000 claims 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 32
- 230000008569 process Effects 0.000 description 24
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 20
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 16
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 16
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 14
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 9
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 8
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 8
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 7
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 6
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 5
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000008312 Tooth Loss Diseases 0.000 description 1
- 206010044048 Tooth missing Diseases 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
- F02D41/222—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of sensors or parameter detection devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
- F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
- F01L1/352—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using bevel or epicyclic gear
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
- F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
- F02D13/0203—Variable control of intake and exhaust valves
- F02D13/0215—Variable control of intake and exhaust valves changing the valve timing only
- F02D13/0219—Variable control of intake and exhaust valves changing the valve timing only by shifting the phase, i.e. the opening periods of the valves are constant
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
- F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
- F02D13/0223—Variable control of the intake valves only
- F02D13/0234—Variable control of the intake valves only changing the valve timing only
- F02D13/0238—Variable control of the intake valves only changing the valve timing only by shifting the phase, i.e. the opening periods of the valves are constant
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
- F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
- F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
- F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/02—Valve drive
- F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
- F01L1/047—Camshafts
- F01L1/053—Camshafts overhead type
- F01L2001/0537—Double overhead camshafts [DOHC]
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
- F01L2013/10—Auxiliary actuators for variable valve timing
- F01L2013/103—Electric motors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
- F01L2013/11—Sensors for variable valve timing
- F01L2013/111—Camshafts position or phase
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
- F01L2013/11—Sensors for variable valve timing
- F01L2013/113—Sensors for variable valve timing crankshafts position
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L2250/00—Camshaft drives characterised by their transmission means
- F01L2250/02—Camshaft drives characterised by their transmission means the camshaft being driven by chains
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L2800/00—Methods of operation using a variable valve timing mechanism
- F01L2800/11—Fault detection, diagnosis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L2800/00—Methods of operation using a variable valve timing mechanism
- F01L2800/14—Determining a position, e.g. phase or lift
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L2820/00—Details on specific features characterising valve gear arrangements
- F01L2820/03—Auxiliary actuators
- F01L2820/032—Electric motors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L2820/00—Details on specific features characterising valve gear arrangements
- F01L2820/04—Sensors
- F01L2820/041—Camshafts position or phase sensors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L2820/00—Details on specific features characterising valve gear arrangements
- F01L2820/04—Sensors
- F01L2820/042—Crankshafts position
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
- F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
- F02D2013/0292—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation in the start-up phase, e.g. for warming-up cold engine or catalyst
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0002—Controlling intake air
- F02D2041/001—Controlling intake air for engines with variable valve actuation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
- F02D2200/101—Engine speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/009—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating position or synchronisation signals
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
- F02D41/042—Introducing corrections for particular operating conditions for stopping the engine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
特許文献1では、電動モータを用いて吸気バルブ開閉用カム軸を駆動する可変バルブタイミング機構において、上記の回転検出手段に比較して、検出頻度が高いモータ軸の回転信号を用いることにより、機関低速域での精度の良いバルブタイミング制御の実現を図っている。
また、本発明に係る可変バルブタイミング機構の制御装置によれば、異常判定手段により前記回転位相検出手段及び前記モータ回転センサの一方を異常であると判定したとき、回転位相検出手段が異常と判定される前に検出した回転位相に正常なモータ回転センサの出力に基づいて検出される回転位相の変化量を積算した値に基づいて、又は、正常な回転位相検出手段により検出された回転位相に基づいて、上記可変バルブタイミング機構のフィードバック制御を継続するフェールセーフ処理が行われる。
これにより、異常な検出値によりカム軸の回転位相が目標回転位相に対してオーバーシュートして好ましくない回転位相に制御されることを抑制できる。
図1は、本発明による回転検出異常診断装置を適用した車両用内燃機関101の構成図である。尚、本実施形態において、内燃機関101は、直列4気筒の4サイクル機関であるが、本例に限定されない。
そして、内燃機関101は、電子制御スロットル103及び吸気バルブ105を介して、各気筒の燃焼室106内に空気を吸入する。
吸気バルブ105は、電動モータ(アクチュエータ)を用いて吸気カム軸134をクランク軸120に対して相対回転させる可変バルブタイミング機構(電動VTC)113により、バルブタイミングを可変に制御される。
クランク角センサ117は、クランク軸120に軸支され、周囲に被検出部としての突起部151を備えるシグナルプレート152と、内燃機関101側に固定され、突起部151を検出して回転信号POSを出力する回転検出装置153とで構成される。
尚、突起部151の欠落数は、1個であっても良いし、3つ以上連続して欠落させてもよい。
シグナルプレート158の突起部157は、カム角で90deg毎の4箇所それぞれに、1個、3個、4個、2個ずつ設けられ、突起部157を複数連続して設けた部分では、突起部157のピッチを、クランク角で30deg(カム角で15deg)に設定してある。
その結果、エンジン性能(特に低回転性能)が損なわれ、バルブタイミング機構の強い当たりによるストッパの耐久性低下及びストッパへの固着等の二次故障が発生するおそれがある。
本実施形態では、始動時に回転位相検出手段により検出されるVTC実角度と、モータ回転センサ201により検出されるVTC変化角とに基づいて、始動用の目標VTCを用いてフィードバック制御を行う際に、これら双方の検出値に基づいて異常診断を行う。
なお、停止挙動中の極低回転時に回転位相検出手段で検出したVTC実角度とモータ回転センサ201で検出したVTC変化角とを用いて、停止時のVTC実角度を始動時用の目標VTCに収束させるフィードバック制御を行うこともでき、始動時のVTC実角度は始動用の目標VTCに近づけられているので、フィードバック制御開始時から可及的に良好な始動性能を得ることができる。
ステップS101では、モータ回転センサ201の異常の有無を判定する。
モータ回転センサ201の異常診断は、センサ出力範囲またはセンサ出力変化量を監視すること等により行われる。
ステップS103では、回転位相検出手段によりVTC実角度が検出されるか否かを判定する。
ANGF最終値 = ANGF前回値 + VAR
|ANG - (ANGF前回値+VAR)| ≧ 所定値
したがって、その後、回転位相検出手段が正常に復帰して正常なVTC実角度が検出されるまでの間、VTC実角度が目標角度に対して大きく上回るような誤ったモータ操作量によるオーバーシュートが発生してしまい、その結果、エンジン性能が損なわれ、ストッパの耐久性低下及び固着等の二次故障が発生するおそれがある。
その結果、バルブタイミングのフィードバック制御において、誤ったモータ操作量が算出されることを回避してオーバーシュートを未然に抑制することができる。
その後、ステップS105に進み、最終的なVTC実角度(ANGF最終値)をステップS103で検出したVTC実角度(ANG)として求め、該VTC実角度に基づく通常のバルブタイミングのフィードバック制御を行う。
VTC実角度(ANGF最終値) = VTC実角度(ANG)
また、異常を検出した時点から正常なVTC駆動制御の継続を行うフェールセーフ制御に移行して、バルブタイミングのフィードバック制御において誤ったモータ操作量が算出されることを回避できるので、目標に対するオーバーシュートの発生を未然に抑制することができる。これにより、エンジン性能が損なわれ、電動VTC113によるストッパの耐久性低下及びストッパへの固着等の二次故障の発生を抑制することができる。
本実施形態では、第1実施形態においてモータ回転センサ201が正常であることを確認した後、ステップS104で本発明による回転位相検出手段の異常診断を行っていたのに対し、回転位相検出手段が正常であることを確認した後、同様の異常診断方法によってモータ回転センサ201の異常の有無を判定する。
本実施形態では、第1実施形態のステップS101で行ったモータ回転センサ201の異常診断を行わず、ステップS102及びS103と同様にステップS201及びS202において、VTC変化角の算出に続いてVTC実角度が検出されたか否かを判定する。ステップS202でVTC実角度が検出されない場合にはステップS208に進み、ステップS103からS106に進んだのと同様に、前回求めたVTC実角度(ANGF前回値)にVTC変化角を積算して、最終的なVTC実角度(ANGF最終値)を求め、VTCの駆動制御を継続する。
これにより、誤ったモータ操作量に基づくVTCの駆動を抑制することができる。
本実施形態では、ステップS203で回転位相検出手段に異常がないと判定されていることから、ステップS204において偏差の絶対値が所定値以上である場合にはモータ回転センサ201に異常があると判定し、ステップS206に進み、最終的なVTC実角度(ANGF最終値)をステップS202で算出したVTC実角度(ANG)として求める。
第3実施形態では、回転位相検出手段とモータ回転センサ201の両方に異常が発生した場合、すなわち2重故障を考慮しつつ、回転位相検出手段の異常診断を行うが、上記の第1及び第2実施形態で行った異常診断及び各種フェールセーフ制御以外の異常診断及びフェールセーフ制御も実施する。
この場合、エンジン極低回転時では、エンジン性能の悪化やストッパの固着リスクが高いため、モータ操作量の出力をオフにする。
これにより、フェールセーフ制御によるエンジン性能への影響を最小限に抑えることができる。
ステップS303及びS304では、第1実施形態のステップS102及びS103と同様、VTC変化角を算出し(ステップS303)、VTC実角度が検出されたか否かを判定する(ステップS304)。
この異常診断においては、上述したように、ステップS304で検出したVTC実角度(ANG)と、前回求めたVTC実角度(ANGF前回値)にステップS303で算出したVTC変化角(VAR)を積算した値との偏差の絶対値が所定値以上であるか否かを判定することにより、回転位相検出手段の異常の有無を判定してもよいが、本第3実施形態では、他の異常診断方法について説明する。
このとき、回転位相検出手段の異常発生により、角度が減少するようなVTC実角度が今回誤って検出される場合がある。
これにより、エンジン極低回転時において、エンジン性能が損なわれ、バルブタイミング機構の強い当たりによるストッパの耐久性低下及びストッパへの固着等の二次故障を抑制することができる。
13…モータ軸
101…内燃機関
105…吸気バルブ
113…電動VTC
114…ECU
117…クランク角センサ
133…カムセンサ
134…吸気カム軸
201…モータ回転センサ
Claims (11)
- エンジンのクランク軸の回転に応じてクランク角信号を出力するクランク角センサと、
前記エンジンのバルブを開閉するためのカムが設けられると共に前記クランク軸の回転に伴って回転するカム軸の回転に応じてカム角信号を出力するカムセンサと、
前記クランク角センサの出力と前記カムセンサの出力とに基づいて前記クランク軸に対する前記カム軸の回転位相を所定の周期毎に検出する回転位相検出手段と、
前記クランク軸に対して前記カム軸を相対回転させる電動モータのモータ軸回転角を前記回転位相検出手段による検出頻度より高い頻度で検出するモータ回転センサと、
を含み、前記回転位相検出手段により検出された回転位相、又は、当該回転位相に前記モータ回転センサの出力に基づいて検出される回転位相の変化量を積算した値を前記エンジンの運転状態に応じた目標回転位相に近付けるように前記電動モータを駆動するフィードバック制御を実行することでバルブタイミングを変更可能なように構成された可変バルブタイミング機構の制御装置であって、
前記回転位相検出手段により検出された回転位相とその前回値との間の変化量と、前記モータ回転センサの出力に基づいて検出される回転位相の変化量を前記所定の周期に亘って積算した値とに基づいて、前記回転位相検出手段及び前記モータ回転センサの一方の異常の有無を判定する異常判定手段を更に含んで構成したことを特徴とする可変バルブタイミング機構の制御装置。 - 前記異常判定手段は、前記回転位相検出手段の異常の有無を前記カムセンサの出力のみに基づいて判定する機能、及び、前記モータ回転センサの異常の有無をその出力のみに基づいて判定する機能を含み、前記回転位相検出手段を前記カムセンサの出力のみに基づいて正常であると判定した後、前記回転位相検出手段により検出された回転位相とその前回値との間の変化量と、前記モータ回転センサの出力に基づいて検出される回転位相の変化量を前記所定の周期に亘って積算した値とに基づいて前記モータ回転センサの異常の有無を判定し、又は、前記モータ回転センサをその出力のみに基づいて正常であると判定した後、前記回転位相検出手段により検出された回転位相とその前回値との間の変化量と、前記モータ回転センサの出力に基づいて検出される回転位相の変化量を前記所定の周期に亘って積算した値とに基づいて前記回転位相検出手段の異常の有無を判定する、請求項1に記載の可変バルブタイミング機構の制御装置。
- 前記異常判定手段は、前記回転位相検出手段によって検出された回転位相とその前回値との間の変化量から求まる回転位相の変化速度と、前記モータ回転センサの出力に基づいて検出される回転位相の変化量を前記所定の周期に亘って積算した値から求まる回転位相の変化速度との偏差の絶対値が所定値以上のときに、前記回転位相検出手段及び前記モータ回転センサの一方が異常であると判定する機能を含む、請求項1又は請求項2に記載の可変バルブタイミング機構の制御装置。
- 前記異常判定手段は、前記回転位相検出手段によって検出された回転位相とその前回値との間の変化量と、前記モータ回転センサの出力に基づいて検出される回転位相の変化量を前記所定の周期に亘って積算した値との偏差の絶対値が所定値以上のときに、前記回転位相検出手段及び前記モータ回転センサの一方が異常であると判定する機能を含む、請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の可変バルブタイミング機構の制御装置。
- 前記異常判定手段は、前記電動モータの操作量に応じた回転位相の変化方向と、前記回転位相検出手段により検出された回転位相とその前回値との間の変化量から求められる回転位相の変化方向とが不一致であるときに、前記回転位相検出手段が異常であると判定する機能、又は、前記電動モータの操作量に応じた回転位相の変化方向と、前記モータ回転センサの出力に基づいて検出される回転位相の変化量を前記所定の周期に亘って積算した値から求められる回転位相の変化方向とが不一致であるときに、前記モータ回転センサが異常であると判定する機能を含む、請求項1〜請求項4のいずれか1つに記載の可変バルブタイミング機構の制御装置。
- 前記異常判定手段は、前記可変バルブタイミング機構の駆動制御用の内部モデルに応じて演算される回転位相と、前記回転位相検出手段によって検出された回転位相との偏差の絶対値が所定値以上であるときに、前記回転位相検出手段が異常であると判定する機能、又は、前記可変バルブタイミング機構の駆動制御用の内部モデルに応じて演算される回転位相と、前記モータ回転センサの出力に基づいて検出される回転位相の変化量を前記所定の周期に亘って積算した値を前記回転位相検出手段により検出された回転位相の前回値に積算した値との偏差の絶対値が所定値以上であるときに、前記モータ回転センサが異常であると判定する機能を含む、請求項1〜請求項5のいずれか1つに記載の可変バルブタイミング機構の制御装置。
- 前記エンジンの回転数が所定以上の高速回転時には、前記異常判定手段による異常判定を停止する、請求項1〜請求項6のいずれか1つに記載の可変バルブタイミング機構の制御装置。
- 前記エンジンの始動時に、始動前の回転位相が前回のエンジン停止挙動中のフィードバック制御時に設定された目標回転位相に収束されていると想定して、前記目標回転位相に前記モータ回転センサの出力に基づいて検出される回転位相の変化量を積算した値と始動用の目標回転位相とに基づいて前記可変バルブタイミング機構のフィードバック制御が開始され、
前記異常判定手段は、前記回転位相検出手段により回転位相が初めて検出された後から異常判定を行う、請求項1〜請求項7のいずれか1つに記載の可変バルブタイミング機構の制御装置。 - 前記異常判定手段が前記回転位相検出手段を異常であると判定したときは前記回転位相検出手段が異常と判定される前に検出した回転位相に前記モータ回転センサの出力に基づいて検出される回転位相の変化量を積算した値に基づいて前記可変バルブタイミング機構のフィードバック制御を継続し、前記異常判定手段が前記モータ回転センサを異常であると判定したときは前記回転位相検出手段により検出される回転位相に基づいて前記可変バルブタイミング機構のフィードバック制御を継続する、請求項1〜請求項8のいずれか1つに記載の可変バルブタイミング機構の制御装置。
- 前記異常判定手段が前記回転位相検出手段を異常と判定した場合において、当該異常判定の回数の増加に応じて、前記回転位相検出手段が異常と判定される前に検出した回転位相に前記モータ回転センサの出力に基づいて検出される回転位相の変化量を積算した値に基づいて前記可変バルブタイミング機構のフィードバック制御を継続すること、前記バルブタイミングを最大進角側又は最大遅角側に変更するように前記電動モータを駆動すること、及び、前記電動モータを駆動する操作量の出力を停止することの順に切り替える、請求項1〜請求項9のいずれか1つに記載の可変バルブタイミング機構の制御装置。
- エンジンのクランク軸の回転に伴ってクランク角信号を出力するクランク角センサと、
前記エンジンのバルブを開閉するためのカムが設けられると共に前記クランク軸の回転に伴って回転するカム軸の回転に伴ってカム角信号を出力するカムセンサと、
前記クランク角センサの出力と前記カムセンサの出力とに基づいて前記クランク軸に対する前記カム軸の回転位相を所定の周期毎に検出する回転位相検出手段と、
前記クランク軸に対して前記カム軸を相対回転させる電動モータのモータ軸回転角を前記回転位相検出手段による検出頻度より高い頻度で検出するモータ回転センサと、
を含み、前記回転位相検出手段により検出された回転位相、又は、当該回転位相に前記モータ回転センサの出力に基づいて検出される回転位相の変化量を積算した値を前記エンジンの運転状態に応じて目標回転位相に近付けるように前記電動モータを駆動するフィードバック制御を実行することでバルブタイミングを変更可能なように構成された可変バルブタイミング機構の制御装置における異常診断方法であって、
前記回転位相検出手段により検出された回転位相とその前回値との間の変化量と、前記モータ回転センサの出力に基づいて検出される回転位相の変化量を前記所定の周期に亘って積算した値とに基づいて、前記回転位相検出手段及び前記モータ回転センサの一方の異常の有無を判定すること、
を含むことを特徴とする異常診断方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015040600A JP6378112B2 (ja) | 2015-03-02 | 2015-03-02 | 回転検出異常診断装置及び方法とそれを用いた回転位置制御装置 |
US15/555,185 US9982619B2 (en) | 2015-03-02 | 2016-03-02 | Device and method for detecting abnormality in rotation phase detection device, and rotation position control device using same |
DE112016001030.3T DE112016001030B4 (de) | 2015-03-02 | 2016-03-02 | Vorrichtung und Verfahren zum Erkennen einer Anomalie in einer Drehphasenerfassungsvorrichtung und Drehpositionsregelungsvorrichtung, die diese verwendet |
CN201680012882.0A CN107407226B (zh) | 2015-03-02 | 2016-03-02 | 旋转相位检测装置的异常诊断装置及方法、采用它们的旋转位置控制装置 |
PCT/JP2016/056432 WO2016140269A1 (ja) | 2015-03-02 | 2016-03-02 | 回転位相検出装置の異常診断装置及び方法とそれを用いた回転位置制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015040600A JP6378112B2 (ja) | 2015-03-02 | 2015-03-02 | 回転検出異常診断装置及び方法とそれを用いた回転位置制御装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018140489A Division JP6672393B2 (ja) | 2018-07-26 | 2018-07-26 | バルブタイミングの制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016160840A JP2016160840A (ja) | 2016-09-05 |
JP6378112B2 true JP6378112B2 (ja) | 2018-08-22 |
Family
ID=56846539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015040600A Active JP6378112B2 (ja) | 2015-03-02 | 2015-03-02 | 回転検出異常診断装置及び方法とそれを用いた回転位置制御装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9982619B2 (ja) |
JP (1) | JP6378112B2 (ja) |
CN (1) | CN107407226B (ja) |
DE (1) | DE112016001030B4 (ja) |
WO (1) | WO2016140269A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018194003A (ja) * | 2018-07-26 | 2018-12-06 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 回転検出異常診断装置及び方法とそれを用いた回転位置制御装置 |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3565104B1 (en) * | 2016-12-28 | 2021-08-11 | Alps Alpine Co., Ltd. | Device and method for acquiring information relating to rotation of direct current commutator motor motor |
JP2019044594A (ja) * | 2017-08-29 | 2019-03-22 | アイシン精機株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
JP6867259B2 (ja) * | 2017-09-08 | 2021-04-28 | 日立Astemo株式会社 | 可変バルブタイミング機構の制御装置 |
JP6800831B2 (ja) * | 2017-11-29 | 2020-12-16 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 可変動弁制御装置、可変動弁制御システム、及び可変動弁機構の制御方法 |
US11518034B2 (en) | 2017-12-26 | 2022-12-06 | Nissan Motor Co., Ltd. | Malfunction determination method and malfunction determination device |
FR3097010B1 (fr) * | 2019-06-07 | 2021-06-11 | Continental Automotive Gmbh | Procédé de validation d’une disparition de défaillance transitoire du signal issu d’un capteur de vilebrequin |
CN110296015B (zh) * | 2019-08-26 | 2020-01-03 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种凸轮轴故障检测方法及装置 |
JP7370232B2 (ja) * | 2019-11-29 | 2023-10-27 | マーレ インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 内燃機関の点火制御装置および内燃機関の制御システム |
CN111628772B (zh) * | 2020-05-13 | 2023-09-29 | 西安电子科技大学 | 高速高精度时间域模数转换器 |
JP7443172B2 (ja) | 2020-07-01 | 2024-03-05 | 株式会社アイシン | 弁開閉時期制御装置 |
CN112392613B (zh) * | 2020-11-18 | 2022-06-28 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种气体发动机的启动方法及启动*** |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5626108A (en) * | 1995-02-27 | 1997-05-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Abnormality detecting apparatus for internal combustion engine |
JP3846600B2 (ja) * | 1996-07-03 | 2006-11-15 | 日産自動車株式会社 | 可変バルブタイミング機構の診断装置 |
US6257184B1 (en) * | 1998-08-10 | 2001-07-10 | Unisia Jecs Corporation | Apparatus and method for diagnosing of a hydraulic variable valve timing mechanism |
JP3857473B2 (ja) | 1999-09-20 | 2006-12-13 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関の可変動弁装置における制御位置検出装置 |
JP3945117B2 (ja) * | 2000-03-09 | 2007-07-18 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関のバルブ特性制御装置 |
JP2001254638A (ja) * | 2000-03-10 | 2001-09-21 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
JP4050878B2 (ja) * | 2001-06-20 | 2008-02-20 | 株式会社日立製作所 | エンジンの気筒判別装置 |
JP4123127B2 (ja) | 2002-10-25 | 2008-07-23 | 株式会社デンソー | 内燃機関の可変バルブタイミング制御装置 |
CN101178031B (zh) * | 2002-10-25 | 2010-06-02 | 株式会社电装 | 内燃机的可变气门正时控制设备 |
JP2004353574A (ja) | 2003-05-29 | 2004-12-16 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
JP2006214386A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
JP2006220079A (ja) * | 2005-02-10 | 2006-08-24 | Hitachi Ltd | 内燃機関の制御装置 |
JP2006291767A (ja) * | 2005-04-07 | 2006-10-26 | Mitsubishi Electric Corp | エンジン制御装置 |
JP4655036B2 (ja) * | 2006-12-27 | 2011-03-23 | トヨタ自動車株式会社 | 可変動弁機構の制御装置 |
JP4535135B2 (ja) * | 2008-01-17 | 2010-09-01 | トヨタ自動車株式会社 | 始動制御装置 |
JP5290821B2 (ja) * | 2009-03-23 | 2013-09-18 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 車両用電動アクチュエータ機構の制御装置 |
JP5772803B2 (ja) * | 2012-11-29 | 2015-09-02 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
-
2015
- 2015-03-02 JP JP2015040600A patent/JP6378112B2/ja active Active
-
2016
- 2016-03-02 WO PCT/JP2016/056432 patent/WO2016140269A1/ja active Application Filing
- 2016-03-02 US US15/555,185 patent/US9982619B2/en active Active
- 2016-03-02 CN CN201680012882.0A patent/CN107407226B/zh active Active
- 2016-03-02 DE DE112016001030.3T patent/DE112016001030B4/de active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018194003A (ja) * | 2018-07-26 | 2018-12-06 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 回転検出異常診断装置及び方法とそれを用いた回転位置制御装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107407226B (zh) | 2019-04-23 |
US20180051645A1 (en) | 2018-02-22 |
US9982619B2 (en) | 2018-05-29 |
DE112016001030T5 (de) | 2017-12-21 |
JP2016160840A (ja) | 2016-09-05 |
DE112016001030B4 (de) | 2019-01-17 |
CN107407226A (zh) | 2017-11-28 |
WO2016140269A1 (ja) | 2016-09-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6378112B2 (ja) | 回転検出異常診断装置及び方法とそれを用いた回転位置制御装置 | |
JP5591204B2 (ja) | 可変バルブタイミング機構の制御装置 | |
JP5591202B2 (ja) | 可変バルブタイミング機構の制御装置 | |
JP6266364B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP6716477B2 (ja) | 可変バルブタイミング装置の制御装置及び制御方法 | |
JP2020079581A (ja) | 可変バルブタイミング機構の制御装置及びその制御方法 | |
JP6739377B2 (ja) | 内燃機関の制御装置及び制御方法 | |
JP6672393B2 (ja) | バルブタイミングの制御装置 | |
JP6027494B2 (ja) | 可変バルブタイミング機構の制御装置 | |
JP5985319B2 (ja) | 可変動弁機構の制御装置 | |
WO2021002252A1 (ja) | 可変バルブタイミング機構の制御装置及びその制御方法 | |
JP2018123806A (ja) | 内燃機関の制御装置及び内燃機関の可変機構の制御方法 | |
JP7324378B2 (ja) | 可変バルブタイミング機構の制御装置及びその制御方法 | |
WO2020162308A1 (ja) | 可変バルブタイミング装置の制御装置及び制御方法 | |
WO2019239636A1 (ja) | 可変バルブタイミング機構の制御装置及び制御方法 | |
JP2024054013A (ja) | 内燃機関の制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170317 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171031 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20171227 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180222 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180626 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180726 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6378112 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |