JP2011001859A - Diagnostic device for valve timing device - Google Patents

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敦 小室
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To overcome problems that conventionally, the reference position offset diagnosis of a variable valve timing mechanism is executed when prescribed time has passed after being in an idle operating state not requiring engine torque, the idle operating state hardly exists and sufficient learning time or diagnosis time cannot be secured in a vehicle which stops idling or a hybrid vehicle which is driven by an internal combustion engine and an electric motor, and there is a method for prohibiting shifting to idle-stop and performing diagnosis, but concerns about influence on fuel economy may be raised when the time for stopping the engine is delayed for the prescribed time.SOLUTION: The reference position offset diagnosis is executed in a lock mechanism restricting state in starting of the engine. In addition to the ordinary reference position offset diagnosis executed after a valve timing control start condition is established, the diagnosis is also executed before the valve timing control start condition is established, and thereby, a diagnosis frequency can be increased.

Description

本発明は、バルブタイミング装置の診断に関し、詳しくは内燃機関のクランク軸に対するカム軸の位相を変更して、カム軸の回転に応じて開閉される吸気バルブや排気バルブの開閉タイミングを変更するバルブタイミング装置の基準位置異常(基準位置オフセット)を診断する技術に関する。   The present invention relates to a diagnosis of a valve timing device, and more specifically, a valve that changes the opening / closing timing of an intake valve or an exhaust valve that is opened / closed according to the rotation of the camshaft by changing the phase of the camshaft with respect to the crankshaft of the internal combustion engine. The present invention relates to a technique for diagnosing a reference position abnormality (reference position offset) of a timing device.

内燃機関の吸排気カムの開閉タイミングを調整する機構(以降可変バルブタイミング機構)として、油圧を利用したものが知られている。この装置では、可変バルブタイミング機構として、バルブを開閉するカム軸に回転力を伝達するベーンと、このベーンを格納し内燃機関のクランク軸からの回転力が伝達されるハウジングから構成されるベーン式を採用している。そしてベーンを格納したハウジングの中には進角室と遅角室があり、油圧を制御するためのオイルコントロールバルブで進角室もしくは遅角室にオイルを供給することによりハウジングとベーンを相対回転させることにより、クランク軸に対するカム軸の回転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。このように油圧によって可変バルブタイミング機構を制御しているため、ある一定以上の油圧が必要となっている。そのため、始動時やエンジン停止時には油圧が低いために正確にバルブタイミングを制御することは難しい。   As a mechanism for adjusting the opening / closing timing of an intake / exhaust cam of an internal combustion engine (hereinafter referred to as a variable valve timing mechanism), a mechanism using hydraulic pressure is known. In this device, as a variable valve timing mechanism, a vane type constituted by a vane that transmits a rotational force to a camshaft that opens and closes a valve, and a housing that stores the vane and transmits a rotational force from a crankshaft of an internal combustion engine. Is adopted. The housing containing the vanes has an advance chamber and a retard chamber, and the housing and the vane rotate relative to each other by supplying oil to the advance chamber or retard chamber using an oil control valve for controlling the hydraulic pressure. Thus, the valve timing is variably controlled by changing the rotational phase of the camshaft relative to the crankshaft. Since the variable valve timing mechanism is controlled by hydraulic pressure in this way, a certain level of hydraulic pressure is required. For this reason, it is difficult to accurately control the valve timing because the hydraulic pressure is low when starting or when the engine is stopped.

ところで、可変バルブタイミング機構は、目標カム位相に対してフィードバック制御にて実カム位相を制御している。カム軸とクランク軸はベルトやチェーン,ギア等の駆動力伝達機構を介して駆動されるが、この駆動力伝達機構に経時劣化などで伸びや磨耗が生じると、カム軸とクランク軸との回転位相がずれる。ずれ量が大きくなるとフィードバック制御の精度が悪化するため、定期的に基準位置学習を行っている。(特許文献1)また、ずれ量が学習量を大きく超えた場合には、学習による補正が効かなくなるため、ずれ量が所定値を超えたかどうかの基準位置オフセット診断(特許文献2)を一般的には行っている。   Incidentally, the variable valve timing mechanism controls the actual cam phase by feedback control with respect to the target cam phase. The camshaft and crankshaft are driven via a driving force transmission mechanism such as a belt, chain, or gear. If the driving force transmission mechanism is elongated or worn due to deterioration over time, the camshaft and crankshaft rotate. Out of phase. Since the accuracy of feedback control deteriorates as the amount of deviation increases, reference position learning is periodically performed. (Patent Document 1) Further, when the amount of deviation greatly exceeds the learning amount, correction by learning becomes ineffective, and therefore, a reference position offset diagnosis (Patent Document 2) is generally performed to determine whether or not the amount of deviation exceeds a predetermined value. Have gone.

上述のような学習や診断は過渡的なずれ量による誤診断を避けるために、目標カム位相に対して実カム位相が十分安定した状態で診断を行っている。一般的にはエンジントルクが不要なアイドル運転状態になってから、所定時間経過後に実行されている。   In the learning and diagnosis as described above, the diagnosis is performed in a state where the actual cam phase is sufficiently stable with respect to the target cam phase in order to avoid erroneous diagnosis due to a transient shift amount. Generally, it is executed after a predetermined time has elapsed since the engine has entered an idle operation state that does not require engine torque.

ところが、アイドルストップする車両や内燃機関と電動機とで駆動するハイブリット車では、アイドル運転状態がほとんど存在しないため、十分な学習時間や診断時間を確保することができない。特に診断は誤診断を防止するためにも、診断に長い時間が必要となり、ほとんど実行できない状態となっている。そこでその対応方法の一つとして、アイドルストップに移行するのを禁止して診断を実行する方法がある。   However, in a vehicle that is idle-stopped or a hybrid vehicle that is driven by an internal combustion engine and an electric motor, there is almost no idle operation state, so sufficient learning time and diagnosis time cannot be secured. In particular, in order to prevent misdiagnosis, the diagnosis requires a long time for diagnosis, and is almost impossible to execute. Therefore, as one of the countermeasures, there is a method of executing a diagnosis while prohibiting transition to idle stop.

特開2007−270754号公報JP 2007-270754 A 特開2006−291738号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-291738

しかしながら、上記従来の制御技術では本来エンジン停止すべき時間を所定時間遅らせてしまうため、燃費への影響が懸念される。特に燃費性能を重視したアイドルストップ車やハイブリッド車では、極力無駄なアイドル運転を無くすことが要求されている。   However, the conventional control technique described above delays the time for which the engine should be stopped by a predetermined time, so there is a concern about the influence on fuel consumption. In particular, idle stop vehicles and hybrid vehicles that emphasize fuel efficiency are required to eliminate wasted idle operations as much as possible.

そこで、本発明は、エンジン始動時のロック機構制限状態で基準位置オフセット診断を実行するものである。   Therefore, the present invention executes the reference position offset diagnosis in the lock mechanism restriction state at the time of engine start.

請求項1において、バルブタイミング制御開始条件成立後に行う通常の基準位置オフセット診断に加えて、バルブタイミング制御開始条件成立前にも診断を実行することができるために、診断頻度を稼ぐことができる。バルブタイミング制御開始条件成立後では、実カム位相が目標カム位相に対して安定するまで診断を待つ必要があり、診断開始に時間がかかる。通常、エンジントルクが不要なアイドル状態でカム位置を基準位置に戻して診断を実行しているが、アイドル状態がほとんど無い車両においては、診断が終了する前にアイドルストップしてしまう。バルブタイミング制御開始条件成立前のロック機構制限状態では、作動流体圧状態によらず、常にクランク軸とカム軸の相対位相は固定されてるため、安定するまでの時間を確保する必要も無く、確実にクランク軸とカム軸の機械的なずれを検出することができる。なおロック機構は流体圧に応じて制限・解除を機械的に行っているため、作動流体の流体圧を測定することにより作動状態を精度良く検出することができる。   According to the first aspect, in addition to the normal reference position offset diagnosis performed after the valve timing control start condition is satisfied, the diagnosis can be executed before the valve timing control start condition is satisfied, so that the diagnosis frequency can be increased. After the valve timing control start condition is satisfied, it is necessary to wait for diagnosis until the actual cam phase is stabilized with respect to the target cam phase, and it takes time to start diagnosis. Normally, the diagnosis is executed by returning the cam position to the reference position in an idle state where engine torque is not required. However, in a vehicle having almost no idle state, the vehicle is idled before the diagnosis is completed. In the lock mechanism restriction state before the valve timing control start condition is satisfied, the relative phase of the crankshaft and camshaft is always fixed regardless of the working fluid pressure state, so there is no need to ensure time for stabilization and reliable In addition, a mechanical deviation between the crankshaft and the camshaft can be detected. Since the lock mechanism mechanically performs restriction / release according to the fluid pressure, the operating state can be detected with high accuracy by measuring the fluid pressure of the working fluid.

ロック機構状態は請求項1にあるにように流体圧で推定算出するため、推定誤りが発生する場合がある。ロック機構が解除されているにも関わらず、制限されていると推定して診断を実施すると、流体圧が十分高まっていない状態の場合には実カム位相がカム反力により振れてしまい基準位置を超えて誤診断してしまう場合がある。そのような誤診断を回避するため請求項2にあるように所定回数以上所定範囲にいる/いないの計測を行って診断を行うことをすればよい。   Since the lock mechanism state is estimated and calculated by the fluid pressure as in claim 1, an estimation error may occur. If the diagnosis is carried out assuming that the lock mechanism is released even though the lock mechanism is released, the actual cam phase may be shaken by the cam reaction force when the fluid pressure is not sufficiently high. In some cases, misdiagnosis may occur. In order to avoid such a misdiagnosis, as described in claim 2, the diagnosis may be performed by measuring whether or not the predetermined range is exceeded a predetermined number of times.

完全に制限状態にある場合には、機械的にクランク軸とカム軸は固定されているため、実カム位相の診断カウンタの閾値を小さく設定できる。一方解除状態にある場合には、流体圧が安定するまで診断を継続した方が誤診断を防止できることから診断カウンタの閾値を大きく設定する。請求項3記載のように診断カウンタ閾値を可変とすることにより、ロック機構の状態に応じて診断を確実にかつ短時間で終了させることが可能となる。   In a completely restricted state, the crankshaft and camshaft are mechanically fixed, so the threshold value of the actual cam phase diagnostic counter can be set small. On the other hand, if it is in the released state, the diagnosis counter threshold is set to be larger because the diagnosis can be prevented by continuing the diagnosis until the fluid pressure becomes stable. By making the diagnostic counter threshold variable as described in claim 3, it is possible to end the diagnosis reliably and in a short time according to the state of the lock mechanism.

カム軸位置は、クランク軸信号による角度制御分とクランク軸信号とカム軸信号による時間制御分により算出されるため、エンジン回転数が変動する始動時に診断を行う場合には、時間制御分の精度が低下する。そのため実カム位相検出の精度が低下することにより誤診断してしまう恐れがある。そこで請求項4記載のように基準位置オフセットの閾値や診断カウンタの閾値を変えることにより誤診断を防止することが可能となる。例えば回転数が大きく振れている場合には基準位置オフセットの閾値を緩くすることにより誤診断を防止できるとともに診断カウンタの閾値を大きくすることにより診断時間を長く確保し、より正確な診断を実行することができる。   The camshaft position is calculated based on the angle control based on the crankshaft signal and the time control based on the crankshaft signal and the camshaft signal. Decreases. For this reason, there is a risk of erroneous diagnosis due to a decrease in the accuracy of actual cam phase detection. Accordingly, it is possible to prevent erroneous diagnosis by changing the threshold value of the reference position offset and the threshold value of the diagnostic counter as described in claim 4. For example, when the rotational speed fluctuates greatly, it is possible to prevent misdiagnosis by loosening the threshold value of the reference position offset, and to ensure a long diagnosis time by increasing the threshold value of the diagnostic counter, thereby executing more accurate diagnosis. be able to.

アイドルストップする車両においては、第1基準位置オフセット診断が完了しなかった場合には、第2基準位置オフセット診断を実行できる可能性は極めて低い。そこで、請求項5記載のように第1基準位置オフセット診断が完了しなかった場合には、アイドルストップを禁止することにより、確実に診断できる領域を作れるとともに、第1基準位置オフセット診断が完了している場合には通常のアイドルストップ制御を実行するため、燃費の悪化を最小限に抑えることが可能となる。   In a vehicle that is idle-stopped, if the first reference position offset diagnosis is not completed, the possibility that the second reference position offset diagnosis can be executed is extremely low. Therefore, when the first reference position offset diagnosis is not completed as described in claim 5, by prohibiting idle stop, an area that can be diagnosed reliably can be created and the first reference position offset diagnosis is completed. In this case, since normal idle stop control is executed, it is possible to minimize deterioration in fuel consumption.

本発明によれば、余分なアイドル運転をすることなく従来に比べ、基準位置オフセット診断の頻度を増加させることができる。   According to the present invention, it is possible to increase the frequency of the reference position offset diagnosis as compared with the prior art without extra idle operation.

本発明によるバルブタイミング装置が適用されるエンジンの構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the engine to which the valve timing apparatus by this invention is applied. カム軸を駆動する構造を概略的に示す斜視図。The perspective view which shows roughly the structure which drives a cam shaft. エンジン制御装置の内部構成図。The internal block diagram of an engine control apparatus. バルブタイミング装置の可変バルブタイミング機構の構造とロック機構の動作を説明する図。The figure explaining the structure of the variable valve timing mechanism of a valve timing apparatus, and operation | movement of a locking mechanism. ロック機構制限状態時の基準位置オフセット診断のフローチャート。The flowchart of the reference position offset diagnosis at the time of a lock mechanism restriction state. アイドルストップする車両の基準位置オフセット診断のフローチャート。The flowchart of the reference position offset diagnosis of the vehicle which carries out an idle stop. 基準位置オフセット診断の動作タイムチャート。Operation time chart of reference position offset diagnosis. エンジン回転数変動によるオフセット許容値設定の動作タイムチャート。Operation time chart for setting allowable offset value due to engine speed fluctuation.

図1は、バルブタイミング装置51が適用されるエンジン1の構成例を示す図である。エンジン1のエンジン本体2は、シリンダヘッド3に吸気バルブ32用のカム軸31と、排気バルブ34用のカム軸33を備えたDOHC型の多気筒4サイクルエンジンである。
ただし図1では簡略化のため気筒は1つのみ示す。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an engine 1 to which a valve timing device 51 is applied. The engine body 2 of the engine 1 is a DOHC type multi-cylinder four-cycle engine in which a cylinder head 3 is provided with a cam shaft 31 for an intake valve 32 and a cam shaft 33 for an exhaust valve 34.
However, only one cylinder is shown in FIG. 1 for simplification.

吸気バルブ32用のカム軸31の一端には、可変バルブタイミング機構を有するカムプーリ37が設けられ、排気バルブ34用のカム軸33の一端には、クランク軸6に対するカム軸33の位相が変化しないカムプーリ38が設けられている。カムプーリ37,38は、クランク軸6のクランクプーリ6aとの間に掛け渡されたタイミングベルト39によってクランク軸6に連結されており、クランク軸6からの回転力が伝達されて回転駆動される。   A cam pulley 37 having a variable valve timing mechanism is provided at one end of the camshaft 31 for the intake valve 32, and the phase of the camshaft 33 with respect to the crankshaft 6 does not change at one end of the camshaft 33 for the exhaust valve 34. A cam pulley 38 is provided. The cam pulleys 37 and 38 are connected to the crankshaft 6 by a timing belt 39 spanned between the crankshaft 6 and the crank pulley 6a, and are rotated by the rotational force transmitted from the crankshaft 6.

クランク軸6にはオイルポンプ7が接続されていて、クランク軸6に同期して回転することにより作動流体である作動油を吐出し、流体圧である油圧を発生させてエンジン本体2内の潤滑やオイルコントロールバルブ24等の油圧駆動アクチュエータへのオイル供給を行っている。   An oil pump 7 is connected to the crankshaft 6 and rotates in synchronization with the crankshaft 6 to discharge hydraulic oil as a working fluid and generate hydraulic pressure as a fluid pressure to lubricate the engine body 2. Oil is supplied to hydraulic drive actuators such as the oil control valve 24 and the like.

エンジン本体2の吸気側には、エアクリーナ11,エアフローセンサ43,スロットルボディ13,コレクタ14,吸気管15が取り付けられている。エアフローセンサ43は、エアクリーナ11から取り入れられた空気の吸入空気量を検出する。スロットルボディ13には、エンジン本体2に供給される空気の吸入空気量を制御するスロットル弁13aが収容されており、スロットル弁13aの開度を検出するスロットルセンサ42が取り付けられている。吸気管15には、吸気管15の管内圧力を検出する吸気管内圧センサ44が取り付けられている。   An air cleaner 11, an air flow sensor 43, a throttle body 13, a collector 14, and an intake pipe 15 are attached to the intake side of the engine body 2. The air flow sensor 43 detects the intake air amount of air taken from the air cleaner 11. The throttle body 13 houses a throttle valve 13a that controls the amount of intake air supplied to the engine body 2, and a throttle sensor 42 that detects the opening of the throttle valve 13a is attached. An intake pipe internal pressure sensor 44 that detects the internal pressure of the intake pipe 15 is attached to the intake pipe 15.

エアクリーナ11から取り入れられた空気は、エアフローセンサ43,スロットルボディ13を通過し、コレクタ14内に導入され、吸気管15によってシリンダブロック4の各シリンダ4aに分配された後、ピストン5及びシリンダ4a等によって形成される燃焼室2aに導かれる。   The air taken in from the air cleaner 11 passes through the air flow sensor 43 and the throttle body 13, is introduced into the collector 14, is distributed to each cylinder 4 a of the cylinder block 4 by the intake pipe 15, and then the piston 5, the cylinder 4 a, etc. To the combustion chamber 2a formed.

エンジン本体2には、インジェクタ21と点火プラグ22が各気筒別に設けられている。インジェクタ21は、燃料配管(図示せず)を通して燃料タンク(図示せず)から供給されたガソリン等の燃料を所定のタイミングで噴射する。インジェクタ21から噴射された燃料は、エンジン本体2の吸気管15内で空気と混合されて混合気として燃焼室2aに供給される。火プラグ22は、点火コイル23で高電圧化された点火信号により燃焼室2a内で点火を行う。   The engine body 2 is provided with an injector 21 and a spark plug 22 for each cylinder. The injector 21 injects fuel such as gasoline supplied from a fuel tank (not shown) through a fuel pipe (not shown) at a predetermined timing. The fuel injected from the injector 21 is mixed with air in the intake pipe 15 of the engine body 2 and supplied to the combustion chamber 2a as an air-fuel mixture. The fire plug 22 ignites in the combustion chamber 2 a by the ignition signal that has been increased in voltage by the ignition coil 23.

また、エンジン本体2には、水温センサ41,クランク角センサ45,カム角センサ46が取り付けられている。水温センサ41は、エンジン本体2を冷却する冷却水の水温を測定し、その信号をエンジン制御装置8に出力する。クランク角センサ45は、エンジン本体のクランク軸6に取り付けられた回転体36の回転角度を検出して、クランク軸6の回転位置を表す角度信号をエンジン制御装置8に出力する。カム角センサ46は、吸気バルブ32を駆動するカム軸31に、一体に回転可能に取り付けられた回転体35の回転角度を検出して、カム軸31の回転位置を表す角度信号をエンジン制御装置8に出力する。   A water temperature sensor 41, a crank angle sensor 45, and a cam angle sensor 46 are attached to the engine body 2. The water temperature sensor 41 measures the water temperature of the cooling water that cools the engine body 2 and outputs the signal to the engine control device 8. The crank angle sensor 45 detects the rotation angle of the rotating body 36 attached to the crankshaft 6 of the engine body, and outputs an angle signal indicating the rotation position of the crankshaft 6 to the engine control device 8. The cam angle sensor 46 detects the rotation angle of the rotating body 35 that is rotatably attached to the cam shaft 31 that drives the intake valve 32, and outputs an angle signal representing the rotation position of the cam shaft 31 to the engine control device. 8 is output.

エンジン本体2の排気側には、排気管16が取り付けられている。排気管16には、排気ガス中の酸素濃度を検出してその検出信号をエンジン制御装置8に出力する空燃比センサ17や、排気ガス浄化用触媒18等が設けられている。   An exhaust pipe 16 is attached to the exhaust side of the engine body 2. The exhaust pipe 16 is provided with an air-fuel ratio sensor 17 that detects the oxygen concentration in the exhaust gas and outputs a detection signal to the engine control device 8, an exhaust gas purification catalyst 18, and the like.

図3は、エンジン制御装置8の内部構成図である。エンジン制御装置8の主要部は、MPU8a,EP−ROM8b,RAM8c、及びA/D変換器を含むI/O LSI8d等で構成される。   FIG. 3 is an internal configuration diagram of the engine control device 8. The main part of the engine control device 8 includes an MPU 8a, an EP-ROM 8b, a RAM 8c, and an I / O LSI 8d including an A / D converter.

I/O LSI8dの入力側には、クランク角センサ45,カム角センサ46,水温センサ41,スロットルセンサ42,エアフローセンサ43,吸気管内圧センサ44を含む各種のセンサ等が接続されており、エンジン制御装置8は、これら各種のセンサ等からの入力信号を取り込む。   Various sensors including a crank angle sensor 45, a cam angle sensor 46, a water temperature sensor 41, a throttle sensor 42, an air flow sensor 43, and an intake pipe internal pressure sensor 44 are connected to the input side of the I / O LSI 8d. The control device 8 captures input signals from these various sensors.

エンジン制御装置8は、これらの入力信号に基づいて所定の演算処理を実行し、この演算結果として算定された各種の制御信号をI/O LSI8dから出力し、アクチュエータである燃料ポンプ(図示せず),スロットル弁13a,インジェクタ21,点火コイル23,オイルコントロールバルブ24等に所定の制御信号を供給して燃料噴射量制御,点火時期制御およびカム位相制御等を実行する。   The engine control device 8 executes predetermined calculation processing based on these input signals, outputs various control signals calculated as the calculation results from the I / O LSI 8d, and a fuel pump (not shown) as an actuator. ), A predetermined control signal is supplied to the throttle valve 13a, the injector 21, the ignition coil 23, the oil control valve 24, and the like to execute fuel injection amount control, ignition timing control, cam phase control, and the like.

バルブタイミング装置51は、上述のエンジン制御装置8によって実行されるカム位相制御手段と、後述する可変バルブタイミング機構52及びロック機構61によって構成される。   The valve timing device 51 includes a cam phase control means that is executed by the engine control device 8 described above, and a variable valve timing mechanism 52 and a lock mechanism 61 described later.

図2は、カム軸31,33を駆動する構造を概略的に示す斜視図、図4はバルブタイミング装置51の機構と動作を説明する図である。   FIG. 2 is a perspective view schematically showing a structure for driving the cam shafts 31 and 33, and FIG. 4 is a diagram for explaining the mechanism and operation of the valve timing device 51.

可変バルブタイミング機構52は、図4に示すように、第1の回転体である略円環状のハウジング53(第一の回転体)と、その内部に収容された第2の回転体であるベーン体54(第二の回転体)とを有する。ハウジング53は、カムプーリ37に一体回転可能に連結され、ベーン体54は、吸気バルブ32用のカム軸31に一体回転可能に連結されている。   As shown in FIG. 4, the variable valve timing mechanism 52 includes a substantially annular housing 53 (first rotating body) that is a first rotating body and a vane that is a second rotating body housed therein. And a body 54 (second rotating body). The housing 53 is connected to the cam pulley 37 so as to be integrally rotatable, and the vane body 54 is connected to the cam shaft 31 for the intake valve 32 so as to be integrally rotatable.

ハウジング53は、ハウジング53の内周面から径方向外側に向かって凹設されて、周方向に所定間隔をおいて形成された複数の凹部53aを有する。ベーン体54は、径方向外側に向かって突出して各凹部53a内にて回動方向に往復移動可能に配置される複数のベーン54aを有する。   The housing 53 has a plurality of recesses 53a that are recessed from the inner peripheral surface of the housing 53 toward the radially outer side and are formed at predetermined intervals in the circumferential direction. The vane body 54 has a plurality of vanes 54a that protrude outward in the radial direction and are arranged so as to be reciprocally movable in the rotation direction in the respective recesses 53a.

ハウジング53の凹部53aは、ベーン体54のベーン54aによって回動方向の一方側である進角方向の側と回動方向の他方側である遅角方向の側に区画される。凹部53aとベーン54aとにより第1の圧力室である進角室Fと第2の圧力室である遅角室Bを形成する。なお、本実施の形態では、進角方向を、図4で時計回りに示されるプーリ回転方向として設定している。ベーン体54は、ベーン54aが凹部53aの進角方向の側壁に当接する位相から、遅角方向の側壁に当接する位相までの範囲で相対回動することができる。ハウジング53とベーン体54との位相の変化は、クランク軸6に対するカム軸31の位相の変化と一致する。そして、ベーン体54をハウジング53に対して遅角側に相対的に最も相対回動させた最遅角位置(回動制限位相)を、エンジン停止状態における位置、すなわち、オイルコントロールバルブ24がエンジン制御装置8によって作動制御されていないときの初期位置として設定している。クランク軸6に対するカム軸31の実際の位相である実カム位相は、クランク角センサ45から出力されたクランク軸6の回転位置を表す角度信号と、カム角センサ46から出力されたカム軸31の回転位置を表す角度信号を用いて、エンジン制御装置8によって算出される。   The recess 53a of the housing 53 is partitioned by the vane 54a of the vane body 54 into an advance side that is one side in the rotational direction and a retard side that is the other side in the rotational direction. The recessed portion 53a and the vane 54a form an advance chamber F that is a first pressure chamber and a retard chamber B that is a second pressure chamber. In the present embodiment, the advance direction is set as the pulley rotation direction shown clockwise in FIG. The vane body 54 can relatively rotate in a range from a phase in which the vane 54a contacts the advance side wall of the recess 53a to a phase in contact with the retard side wall. The change in the phase between the housing 53 and the vane body 54 coincides with the change in the phase of the camshaft 31 with respect to the crankshaft 6. Then, the most retarded angle position (rotation limiting phase) in which the vane body 54 is relatively rotated relative to the housing 53 relative to the retard angle side is the position in the engine stop state, that is, the oil control valve 24 is The initial position when the operation is not controlled by the control device 8 is set. The actual cam phase, which is the actual phase of the camshaft 31 with respect to the crankshaft 6, is an angle signal indicating the rotational position of the crankshaft 6 output from the crank angle sensor 45 and the camshaft 31 output from the cam angle sensor 46. It is calculated by the engine control device 8 using an angle signal representing the rotational position.

オイルポンプ7から供給された作動油をオイルコントロールバルブ24を介して遅角室Bに導き、進角室F内の作動油をオイルパンに排出すれば、ハウジング53に対してベーン体54を遅角側に相対回動させることができ、カム位相を遅角側に変更することができる。一方作動油を進角室Fに導き、遅角室B内の作動油をオイルパンに排出すれば、ハウジング53に対してベーン体54を進角側に相対回動させることができ、カム位相を進角側に変更することができる。オイルコントロールバルブ24はソレノイド(図示せず)を有しており、電流値を制御することにより、ソレノイドを駆動させ、作動油を遅角室もしくは進角室に導くことができる。   If the hydraulic oil supplied from the oil pump 7 is led to the retard chamber B through the oil control valve 24 and the hydraulic oil in the advance chamber F is discharged to the oil pan, the vane body 54 is delayed with respect to the housing 53. The cam phase can be changed to the retard angle side by rotating relative to the angle side. On the other hand, if the hydraulic oil is guided to the advance chamber F and the hydraulic oil in the retard chamber B is discharged to the oil pan, the vane body 54 can be rotated relative to the housing 53 toward the advance side, and the cam phase Can be changed to the advance side. The oil control valve 24 has a solenoid (not shown). By controlling the current value, the solenoid can be driven to guide the hydraulic oil to the retard chamber or the advance chamber.

エンジン制御装置8は、各センサから検出した運転状態に基づいて算出した目標カム位相と実カム位相が等しくなるように、ソレノイドの電流値をフィードバック制御する。ここでは、ソレノイドの電流値を制御する方法として、単位時間内にソレノイドに電圧を印加する時間と印加しない時間の割合(デューティ比)を変化させる方法を用いる。   The engine control device 8 feedback-controls the current value of the solenoid so that the target cam phase calculated based on the operation state detected from each sensor is equal to the actual cam phase. Here, as a method for controlling the current value of the solenoid, a method is used in which the ratio (duty ratio) of the time during which the voltage is applied to the solenoid and the time during which the voltage is not applied is changed within a unit time.

次に、バルブタイミング装置51のロック機構61とその動作原理について述べる。   Next, the lock mechanism 61 of the valve timing device 51 and its operating principle will be described.

上述の可変バルブタイミング機構52には、作動油の油圧低下時に、ベーン体54の相対回動を制限するロック機構61が設けられている。ロック機構61は、最遅角位置でハウジング53に対するベーン体54が相対回動することを制限し、進角室Fと遅角室Bの少なくとも一方に供給される作動油の油圧に基づいて相対回動の制限を解除する構成を有する。   The variable valve timing mechanism 52 described above is provided with a lock mechanism 61 that restricts relative rotation of the vane body 54 when the hydraulic oil pressure decreases. The lock mechanism 61 restricts relative rotation of the vane body 54 with respect to the housing 53 at the most retarded angle position, and is based on the hydraulic pressure of the hydraulic oil supplied to at least one of the advance chamber F and the retard chamber B. It has the structure which cancels | releases the restriction | limiting of rotation.

ベーン54aのひとつには、ベーン体54の回動軸方向と同方向に延在する段付の収容孔63が形成されており、この収容孔63にロックピン62が往復移動可能に配設されている。ロックピン62は、図4(a)〜(d)に示すように、ロックピン62の外周面が収容孔63の内周面に摺接し、ロックピン62の先端部62aがベーン54aから突出する突出位置(図4(a)を参照)と、ベーン54a内に待避する待避位置との間を往復移動するようになっている。   One of the vanes 54a is formed with a stepped accommodation hole 63 extending in the same direction as the rotation axis direction of the vane body 54, and a lock pin 62 is disposed in the accommodation hole 63 so as to be reciprocally movable. ing. As shown in FIGS. 4A to 4D, the lock pin 62 has the outer peripheral surface of the lock pin 62 slidably in contact with the inner peripheral surface of the accommodation hole 63, and the tip end portion 62a of the lock pin 62 protrudes from the vane 54a. It reciprocates between a protruding position (see FIG. 4A) and a retracted position for retracting in the vane 54a.

そして、ロックピン62は、ロックピン用スプリング64によって、突出側に向かって付勢されている。ロックピン62の基端には、段差を介して拡径された拡径部62aが形成されており、拡径部62aと収容孔63の段部との間に、ロック解除用圧力室R1が形成されている。ロック解除用圧力室R1は、ベーン54aに形成された遅角側作動油通路r1を介して遅角室Bに連通しており、遅角室B内の圧力が伝達されるようになっている。   The lock pin 62 is urged toward the protruding side by a lock pin spring 64. At the base end of the lock pin 62, a diameter-expanded portion 62a having a diameter increased through a step is formed. Between the diameter-expanded portion 62a and the stepped portion of the accommodation hole 63, an unlocking pressure chamber R1 is formed. Is formed. The unlocking pressure chamber R1 communicates with the retarding chamber B via a retarding hydraulic fluid passage r1 formed in the vane 54a, so that the pressure in the retarding chamber B is transmitted. .

ハウジング53には、ベーン体54が最遅角位置に位置するときに、ロックピン62の先端を挿入可能なロック穴66が凹設されており、ロックピン62を突出位置に移動させてロックピン62の先端部62aをロック穴66に挿入することによって、ベーン体54をハウジング53に機械的に締結し、ベーン体54の相対回動を制限する。   The housing 53 has a recessed recess 66 into which the tip of the lock pin 62 can be inserted when the vane body 54 is positioned at the most retarded angle position, and the lock pin 62 is moved to the projecting position. The vane body 54 is mechanically fastened to the housing 53 by inserting the distal end portion 62a of the 62 into the lock hole 66, and the relative rotation of the vane body 54 is limited.

ロック穴66とロックピン62の先端部62aとの間に形成される空間は、ロック解除用圧力室R2となっており、ベーン54とハウジング53との摺動面に形成された進角側作動油通路r2を介して進角室Fに連通され、進角室F内の圧力が伝達されるようになっている。   A space formed between the lock hole 66 and the tip end portion 62 a of the lock pin 62 is an unlocking pressure chamber R <b> 2, and the advance side operation formed on the sliding surface between the vane 54 and the housing 53. It communicates with the advance chamber F via the oil passage r2, and the pressure in the advance chamber F is transmitted.

ロック解除用圧力室R1,R2内の作動油の圧力は、ロックピン62をロック穴66から抜脱させる方向に作用する。例えば遅角室Bの圧力が十分に高まり、その圧力が、遅角側作動油通路r1を通じて遅角室B内の油圧がロック解除用圧力室R1に伝達されると、図4(b)に示すように、ロックピン62の先端部62aをロック穴66から完全に抜脱させ、ロックピン62を突出位置から待避位置まで移動させることができ、ロック機構61による制限を解除することができる。   The pressure of the hydraulic oil in the unlocking pressure chambers R1 and R2 acts in a direction in which the lock pin 62 is removed from the lock hole 66. For example, when the pressure in the retarding chamber B is sufficiently increased and the hydraulic pressure in the retarding chamber B is transmitted to the unlocking pressure chamber R1 through the retarding-side hydraulic oil passage r1, the pressure in the retarding chamber B is as shown in FIG. As shown, the tip 62a of the lock pin 62 can be completely removed from the lock hole 66, the lock pin 62 can be moved from the protruding position to the retracted position, and the restriction by the lock mechanism 61 can be released.

そして、進角室Fの圧力が十分に高まると、図4(c)に示すように、進角側作動油通路r2を通じて進角室F内の油圧がロック解除用圧力室R2に伝達され、ロックピン62を待避位置に保持し、ベーン体54を進角側に円滑に相対回動させることができる。   When the pressure in the advance chamber F is sufficiently increased, as shown in FIG. 4C, the hydraulic pressure in the advance chamber F is transmitted to the unlocking pressure chamber R2 through the advance side hydraulic oil passage r2. The lock pin 62 is held in the retracted position, and the vane body 54 can be smoothly relatively rotated toward the advance side.

また、ベーン体54を遅角側に相対回動させるべく、遅角室Bに作動油を供給し、遅角室Bの圧力が十分に高まると、図4(d)に示すように、遅角側作動油通路r1を通じて遅角室B内の油圧がロック解除用圧力室R1に伝達され、ロックピン62を待避位置に保持し、ベーン体54を遅角側に円滑に相対回動させることができる。   Further, when hydraulic oil is supplied to the retarding chamber B so as to relatively rotate the vane body 54 toward the retarding side and the pressure in the retarding chamber B is sufficiently increased, as shown in FIG. The hydraulic pressure in the retarded chamber B is transmitted to the unlocking pressure chamber R1 through the corner side hydraulic oil passage r1, and the lock pin 62 is held in the retracted position, and the vane body 54 is smoothly rotated relatively to the retarded side. Can do.

上記構成を有するロック機構61は、例えばエンジン停止時のようにロック解除用圧力室R1,R2に作動油の油圧がかかっていない場合は、図4(a)に示すように、ロックピン62の先端部62aがロック穴66に挿入されて、ハウジング53に対するベーン体54の相対回動を制限する制限状態となる。   When the hydraulic oil pressure is not applied to the unlocking pressure chambers R1 and R2, for example, when the engine is stopped, as shown in FIG. The distal end portion 62 a is inserted into the lock hole 66, and the restriction state restricts the relative rotation of the vane body 54 with respect to the housing 53.

そして、エンジン始動により遅角室Bの油圧が上昇してロック解除用圧力室R1の油圧がロックピン用スプリング64の付勢力を上回ると、ロックピン62が突出位置から待避側に移動され、ロックピン62の先端部62aがロック穴66から抜脱され、ロック機構61の制限が解除された解除状態となる。かかる解除状態から、図4(c)に示すように、進角室Fに作動油を供給すると、上述したようにベーン体54を進角側に相対回動させることができる。   When the hydraulic pressure in the retard chamber B rises as the engine starts and the hydraulic pressure in the unlocking pressure chamber R1 exceeds the urging force of the lock pin spring 64, the lock pin 62 is moved from the protruding position to the retracted side, and the lock The tip 62a of the pin 62 is removed from the lock hole 66, and the restriction state of the lock mechanism 61 is released. When the working oil is supplied to the advance chamber F from the released state as shown in FIG. 4C, the vane body 54 can be relatively rotated to the advance side as described above.

次に、本発明の実施例について説明する。   Next, examples of the present invention will be described.

図5にロック機構61が制限状態の場合に可変バルブタイミング機構52の基準位置がオフセットするのを診断する基準位置オフセット診断を行うフローチャートを示す。   FIG. 5 shows a flowchart for performing a reference position offset diagnosis for diagnosing that the reference position of the variable valve timing mechanism 52 is offset when the lock mechanism 61 is in the restricted state.

プログラムスタート後、ステップS102では通常バルブタイミング制御(以下VTC)開始条件が成立してるか否かを判定する。VTCは暖機後油圧が十分発達した後に駆動することができるため、冷機後の始動では条件は成立しない。S102でVTC開始条件が成立している場合には、暖機後であり直ぐにステップS122でVTCを駆動させ、通常バルブタイミング制御を行う。一方ステップS102で条件が不成立の場合には、ステップS104に進みロック機構の状態を判定する。ロック機構が制限状態で無い場合には第1基準位置オフセット診断は行わずステップS102に戻り、通常VTC開始条件が成立するまで診断を行わずVTC駆動を待機する。ロック機構61が制限状態の場合には、ステップS106に進み第1規準位置オフセット診断を開始する。その後ステップS108で診断カウンタが所定の閾値を超えているかどうかを判定し、超えていない場合にはステップS102に戻り、診断カウンタが所定の閾値を超えるまでステップS102からステップS108を繰り返す。診断カウンタが所定の閾値を超えない状態で通常VTC開始条件が成立した場合には、第1基準位置オフセット診断を終了し、ステップS122の通常VTC駆動制御を実行する。ステップS108で診断カウンタが所定の閾値を超えた場合にはステップS110へ進み第1基準位置オフセット診断が異常か否かを判定する。第1基準位置オフセット診断が異常でないと判定された場合にはステップS102に戻り通常VTC駆動条件が成立するまでVTC駆動を待つ。ステップS110で診断異常と判定された場合にはステップS112へ進みフェールセーフ制御を実行する。通常、フェールセーフ制御はVTC駆動を禁止して基準位置固定にする。ここでは、最遅角位置に固定する。一方、通常VTC開始条件が成立してステップS122で通常VTC駆動を実行しているときに、VTCが基準位置に戻るタイミングでステップS124の第2基準位置オフセット診断を実行する。一般にVTCが基準位置に戻るのは、エンジントルクが不要なときであり、アイドル状態が多い。第2基準位置オフセット診断は、油圧が発生してVTC駆動した後の診断であり、診断を実行するには、実カム位相が基準位置に戻るまで所定の時間ディレイが必要であり、診断開始が遅くなる。第2基準位置オフセット診断開始後、ステップS126へ進み、第2基準位置オフセット診断が異常か否かを判定する。異常でない場合には、ステップS122へ戻り通常VTC駆動を行う。異常と判断された場合には、ステップS112へ進みフェールセーフ制御を実行して終了する。   After the program starts, it is determined in step S102 whether or not a normal valve timing control (hereinafter referred to as VTC) start condition is satisfied. Since the VTC can be driven after the hydraulic pressure is sufficiently developed after warming up, the condition is not satisfied in starting after cooling. If the VTC start condition is satisfied in S102, the VTC is driven in step S122 immediately after warming up, and normal valve timing control is performed. On the other hand, if the condition is not satisfied in step S102, the process proceeds to step S104 to determine the state of the lock mechanism. If the lock mechanism is not in the restricted state, the first reference position offset diagnosis is not performed and the process returns to step S102, and the diagnosis is not performed and the VTC drive is waited until the normal VTC start condition is satisfied. When the lock mechanism 61 is in the restricted state, the process proceeds to step S106 and the first reference position offset diagnosis is started. Thereafter, in step S108, it is determined whether or not the diagnostic counter exceeds a predetermined threshold value. If not, the process returns to step S102, and steps S102 to S108 are repeated until the diagnostic counter exceeds the predetermined threshold value. When the normal VTC start condition is satisfied in a state where the diagnostic counter does not exceed the predetermined threshold, the first reference position offset diagnosis is terminated and the normal VTC drive control in step S122 is executed. If the diagnosis counter exceeds a predetermined threshold value in step S108, the process proceeds to step S110 to determine whether or not the first reference position offset diagnosis is abnormal. If it is determined that the first reference position offset diagnosis is not abnormal, the process returns to step S102 and waits for VTC drive until the normal VTC drive condition is satisfied. If it is determined in step S110 that the diagnosis is abnormal, the process proceeds to step S112 to perform fail-safe control. Normally, fail-safe control prohibits VTC drive and fixes the reference position. Here, the position is fixed at the most retarded position. On the other hand, when the normal VTC start condition is satisfied and the normal VTC drive is executed in step S122, the second reference position offset diagnosis in step S124 is executed at the timing when the VTC returns to the reference position. In general, the VTC returns to the reference position when engine torque is unnecessary, and there are many idle states. The second reference position offset diagnosis is a diagnosis after the hydraulic pressure is generated and the VTC drive is performed. In order to execute the diagnosis, a predetermined time delay is required until the actual cam phase returns to the reference position, and the diagnosis starts. Become slow. After the second reference position offset diagnosis is started, the process proceeds to step S126, and it is determined whether or not the second reference position offset diagnosis is abnormal. If not abnormal, the process returns to step S122 to perform normal VTC drive. If it is determined that there is an abnormality, the process proceeds to step S112, the fail safe control is executed, and the process ends.

図5のフローチャートでは、第1基準位置オフセット診断を終了しなかった場合には、VTC駆動後の第2基準位置オフセット診断にて診断を実行できる構成となっているが、アイドル状態が非常に少ないアイドルストップ車やハイブリット車では第2基準位置オフセット診断も実行できなくなってしまう恐れがある。そこで図6にアイドル状態が非常に少ない車両に適した診断フローチャートを示す。   In the flowchart of FIG. 5, when the first reference position offset diagnosis is not completed, the diagnosis can be executed by the second reference position offset diagnosis after the VTC drive, but the idle state is very small. There is a possibility that the second reference position offset diagnosis cannot be executed in an idle stop vehicle or a hybrid vehicle. FIG. 6 shows a diagnosis flowchart suitable for a vehicle with very few idle states.

通常VTC開始条件が成立していない時(ステップS202:NO)のフローは、図5と同じなので説明を省略する。   The flow when the normal VTC start condition is not satisfied (step S202: NO) is the same as that in FIG.

ステップS202で通常VTC駆動開始条件が成立した場合にはステップS222に進み、第1基準位置オフセット診断終了済みか否かを判定する。第1基準位置オフセット診断が終了している場合には、ステップS234に進み通常VTC駆動を行う。一方、第1基準位置オフセット診断が終了していない場合には、ステップS224へ進みアイドルストップ禁止状態とする。その後ステップS226に進み通常VTC駆動を実行する。エンジントルクが不要となった場合には通常アイドルストップするが、ステップS224でアイドルストップ禁止にしているため、アイドル状態となる。このときVTCは基準位置に戻るため、ステップS228で第2基準位置オフセット診断を開始することができる。第2基準位置オフセット診断開始後、ステップS230へ進み診断が異常か否かを判定する。診断が異常の場合にはステップS212に進みフェールセーフ制御へ移行する。一方S230で診断が異常でないと判断された場合には、ステップS232へ進みアイドルストップ禁止を解除する。これによりこのままエンジントルクが不要な場合にはアイドルストップに移行し、一方トルクが必要となってVTCが駆動された場合にはステップS234にて通常VTC駆動を行う。以上の実施例では、アイドル状態が無いか、少ない車両においても、診断頻度を確保しつつ燃費の悪化を最低限に留めることが可能となる。   If the normal VTC drive start condition is satisfied in step S202, the process proceeds to step S222, and it is determined whether or not the first reference position offset diagnosis has been completed. If the first reference position offset diagnosis has been completed, the process proceeds to step S234 and normal VTC drive is performed. On the other hand, if the first reference position offset diagnosis has not been completed, the process proceeds to step S224 to set the idle stop prohibited state. Thereafter, the process proceeds to step S226, and normal VTC drive is executed. When the engine torque is no longer necessary, the idle stop is normally performed. However, since the idle stop is prohibited in step S224, the idle state is entered. At this time, since the VTC returns to the reference position, the second reference position offset diagnosis can be started in step S228. After starting the second reference position offset diagnosis, the process proceeds to step S230 to determine whether or not the diagnosis is abnormal. If the diagnosis is abnormal, the process proceeds to step S212 and shifts to fail-safe control. On the other hand, if it is determined in S230 that the diagnosis is not abnormal, the process proceeds to step S232, and the idle stop prohibition is canceled. As a result, when the engine torque is not required as it is, the engine shifts to the idle stop. On the other hand, when the torque is required and the VTC is driven, the normal VTC drive is performed in step S234. In the above embodiment, even in a vehicle having no idle state or a small number of vehicles, it is possible to minimize deterioration in fuel consumption while ensuring the diagnosis frequency.

図7に基準位置オフセット診断のタイムチャートを示す。   FIG. 7 shows a time chart of the reference position offset diagnosis.

実カム位置のチャートにある実線はロック機構が解除された状態の実カム位置の動きを示す。破線はロック機構が作動し、カム角センサで検出されるカム軸の位相である実カム位相が制限状態にある実カム位置の動きを表す。ある程度の油圧が発生してロック機構が解除された状態の場合、油圧が安定するまで実カムはカム反力に応じて変動する。例えば油圧配管への圧力が均一になっていない場合、ロック機構が解除状態になるほど油圧が一瞬発生したが、カム反力によりその圧力が別の油圧配管へ移動した場合などである。また、ロック機構がうまく規制されない状態でエンジンが停止し、その状態でエンジンが始動した場合も同様に、実カムはカム反力に応じて変動する。このような場合、もともとチェーンの伸び等によりオフセット量が許容値以上の場合は、診断NGとなり誤診断はしないが、オフセット量が許容値以下の場合には誤診断する恐れがある(図中のハンチング領域)。一方、ロック機構が制限状態の場合には、VTCが揺らぐことはなく比較的安定した実カム位置を示す。このようにロック機構状態によって実カム位置の動きがかわるため、診断カウンタの閾値を個別に設定することで、早期診断完了と誤診断防止を両立させることができる。具体的にはロック機構が制限状態の場合には、診断カウンタの閾値を低く設定し(t1)、早期に診断を終了させる。ロック機構が解除もしくは制限か解除か不明な状態には、ある程度油圧が安定するまで診断を継続するように、診断カウンタの閾値を高めに設定する(t2)ことで誤診断を防止する。ちなみに図5,図6の実施例ではロック機構が制限状態のときのみ第1基準位置オフセット診断を行う構成としている(ロック機構が解除もしくは制限か解除か不明な状態のフローは示していない)。第1基準位置オフセット診断完了後は、水温条件等によりVTC開始条件が成立すると(t3)、診断異常時には目標カム位相は基準値固定となり、診断正常時には要求トルク実現に向けた設定となる。   The solid line in the actual cam position chart indicates the movement of the actual cam position when the lock mechanism is released. The broken line represents the movement of the actual cam position when the lock mechanism is activated and the actual cam phase, which is the cam shaft phase detected by the cam angle sensor, is in the restricted state. When a certain amount of oil pressure is generated and the lock mechanism is released, the actual cam fluctuates according to the cam reaction force until the oil pressure is stabilized. For example, when the pressure to the hydraulic piping is not uniform, the hydraulic pressure is generated for a moment as the lock mechanism is released, but the pressure is moved to another hydraulic piping by the cam reaction force. Similarly, when the engine is stopped in a state where the lock mechanism is not well regulated and the engine is started in that state, the actual cam varies according to the cam reaction force. In such a case, if the offset amount is originally greater than or equal to the allowable value due to chain elongation or the like, the diagnosis is NG and no erroneous diagnosis is made, but if the offset amount is less than or equal to the allowable value, there is a risk of misdiagnosis (in the figure). Hunting area). On the other hand, when the lock mechanism is in the restricted state, the VTC does not fluctuate and shows a relatively stable actual cam position. As described above, since the movement of the actual cam position is changed depending on the lock mechanism state, it is possible to achieve both early diagnosis completion and prevention of erroneous diagnosis by individually setting the threshold values of the diagnosis counter. Specifically, when the lock mechanism is in the restricted state, the threshold value of the diagnosis counter is set low (t1), and the diagnosis is terminated early. In a state where it is unknown whether the lock mechanism is released or restricted or released, the diagnosis counter is set to a high value (t2) so as to continue the diagnosis until the hydraulic pressure is stabilized to some extent, thereby preventing erroneous diagnosis. Incidentally, in the embodiment of FIGS. 5 and 6, the first reference position offset diagnosis is performed only when the lock mechanism is in the restricted state (the flow in the state where it is unknown whether the lock mechanism is released or restricted or released is not shown). After completion of the first reference position offset diagnosis, when the VTC start condition is satisfied due to the water temperature condition or the like (t3), the target cam phase is fixed at the reference value when the diagnosis is abnormal, and is set to achieve the required torque when the diagnosis is normal.

図8はエンジン回転数変動に応じたオフセット許容値の変更のタイムチャートを示す。エンジン始動時は回転数が安定していないため、図に示すようにエンジン回転数が変動する。実カム位置は角度制御と時間制御の組み合わせで算出されているため、エンジンの変動に応じて時間制御の精度が劣化する。それに伴い実カム位置の精度が劣化することから、エンジン回転数変動によりオフセット許容値を超えて誤診断してしまう可能性がある。そこで、エンジン回転数に応じてオフセットの許容値を可変とすることにより、誤診断を防止することが可能となる。   FIG. 8 shows a time chart for changing the allowable offset value according to the engine speed fluctuation. Since the engine speed is not stable when the engine is started, the engine speed fluctuates as shown in the figure. Since the actual cam position is calculated by a combination of the angle control and the time control, the accuracy of the time control is deteriorated according to the variation of the engine. As a result, the accuracy of the actual cam position deteriorates, and therefore, there is a possibility that a misdiagnosis may occur beyond the offset allowable value due to fluctuations in the engine speed. Therefore, by making the allowable value of the offset variable according to the engine speed, it is possible to prevent erroneous diagnosis.

エンジン回転数が上昇しているシーン(t0〜t1)では実カム位置は進角側にずれるため、進角側のオフセット許容値を増加させる。一方エンジン回転数が下降しているシーン(t1〜t2)では実カム位置は遅角側にずれるため、遅角側のオフセット許容値を増加させる。なおオフセット許容値はエンジン回転数変動の変化率に応じて算出することにより、エンジン回転数変動分のみの影響を吸収することが可能となる。   In the scene (t0 to t1) in which the engine speed is increasing, the actual cam position is shifted to the advance side, so that the allowable offset value on the advance side is increased. On the other hand, in the scene (t1 to t2) in which the engine speed is decreasing, the actual cam position shifts to the retard side, so the offset allowable value on the retard side is increased. By calculating the allowable offset value according to the change rate of the engine speed fluctuation, it is possible to absorb the influence of only the engine speed fluctuation.

なお本対応により、オフセット許容値の誤差が生じやすくなるため、より確実に誤診断を防止させるためには、その分診断カウンタ閾値を大きくして、診断時間を長くしてもよい。   In addition, since this error is likely to cause an error in the allowable offset value, in order to prevent erroneous diagnosis more reliably, the diagnosis counter threshold value may be increased correspondingly to extend the diagnosis time.

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱することなく、設計において種々の変更ができるものである。   As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, Various in design, without deviating from the mind of this invention described in the claim. Can be changed.

例えば、前記実施形態では、吸気バルブの動作について記載したが、排気バルブにおいても同様に適用できるものである。   For example, in the above-described embodiment, the operation of the intake valve has been described, but the same applies to the exhaust valve.

1 エンジン
2 エンジン本体
2a 燃焼室
3 シリンダヘッド
4 シリンダブロック
4a シリンダ
5 ピストン
6 クランク軸
7 オイルポンプ
8 エンジン制御装置
8a MPU
8b EP−ROM
8c RAM
8d I/O LSI
11 エアクリーナ
13 スロットルボディ
13a スロットル弁
14 コレクタ
15 吸気管
16 排気管
17 空燃比センサ
18 触媒
21 インジェクタ
22 点火プラグ
24 オイルコントロールバルブ
31,33 カム軸
32 吸気バルブ
34 排気バルブ
37,38 カムプーリ
39 タイミングベルト
41 水温センサ
42 スロットルセンサ
43 エアフローセンサ
44 吸気管内圧センサ
51 バルブタイミング装置
52 可変バルブタイミング機構
53 ハウジング
54 ベーン体
60 クランクプーリ
61 ロック機構
62 ロックピン
64 ロックピン用スプリング
66 ロック穴
1 Engine 2 Engine body 2a Combustion chamber 3 Cylinder head 4 Cylinder block 4a Cylinder 5 Piston 6 Crankshaft 7 Oil pump 8 Engine control device 8a MPU
8b EP-ROM
8c RAM
8d I / O LSI
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Air cleaner 13 Throttle body 13a Throttle valve 14 Collector 15 Intake pipe 16 Exhaust pipe 17 Air fuel ratio sensor 18 Catalyst 21 Injector 22 Spark plug 24 Oil control valve 31, 33 Cam shaft 32 Intake valve 34 Exhaust valve 37, 38 Cam pulley 39 Timing belt 41 Water temperature sensor 42 Throttle sensor 43 Air flow sensor 44 Intake pipe internal pressure sensor 51 Valve timing device 52 Variable valve timing mechanism 53 Housing 54 Vane body 60 Crank pulley 61 Lock mechanism 62 Lock pin 64 Lock pin spring 66 Lock hole

Claims (5)

作動流体の供給により内燃機関のクランク軸に対するカム軸の位相を変更する可変バルブタイミング機構と、前記クランク軸に対するカム軸の位相を前記作動流体の流体圧に応じて制限又は解除するロック機構と、を備える車両の診断装置において、
前記ロック機構が、前記クランク軸に対するカム軸の位相を制限するときに前記可変バルブタイミング機構の第1基準位置オフセット診断を行うことを特徴とする診断装置。
A variable valve timing mechanism that changes the phase of the camshaft relative to the crankshaft of the internal combustion engine by supplying a working fluid; and a lock mechanism that limits or releases the phase of the camshaft relative to the crankshaft according to the fluid pressure of the working fluid; In a vehicle diagnostic apparatus comprising:
The diagnostic device characterized in that the lock mechanism performs a first reference position offset diagnosis of the variable valve timing mechanism when limiting a phase of the camshaft with respect to the crankshaft.
前記第1基準位置オフセット診断は、前記カム軸の位相が所定範囲にいる/いないの頻度を計測し、前記頻度が診断カウンタ閾値を超えた場合に診断判定を実行することを特徴とする請求項1記載の診断装置。   The first reference position offset diagnosis measures the frequency of whether or not the phase of the camshaft is in a predetermined range, and executes a diagnosis determination when the frequency exceeds a diagnosis counter threshold value. The diagnostic apparatus according to 1. 前記第1基準位置オフセット診断は、ロック機構の状態に応じて前記診断カウンタ閾値を可変とすることを特徴とする請求項1,2記載の診断装置。   The diagnosis apparatus according to claim 1, wherein the first reference position offset diagnosis makes the diagnosis counter threshold variable according to a state of a lock mechanism. エンジン回転数の変動に応じて前記所定範囲もしくは前記診断カウンタ閾値もしくはその両方を可変とすることを特徴とする請求項1〜3記載の診断装置。   4. The diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the predetermined range and / or the diagnostic counter threshold value are made variable in accordance with fluctuations in engine speed. 前記車両は、所定の運転条件が成立した場合にはエンジンを自動停止し、所定の運転条件が成立した場合にはエンジンを自動始動するアイドルストップ機能を有しており、
前記第1基準位置オフセット診断を完了できなかった場合には、アイドルストップを禁止して第2基準位置オフセット診断を実行することを特徴とする請求項1〜4記載の診断装置。
The vehicle has an idle stop function of automatically stopping the engine when a predetermined driving condition is satisfied, and automatically starting the engine when the predetermined driving condition is satisfied,
5. The diagnostic apparatus according to claim 1, wherein when the first reference position offset diagnosis cannot be completed, idle stop is prohibited and the second reference position offset diagnosis is executed.
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