JP2003083149A - 可変動弁装置の故障診断装置 - Google Patents
可変動弁装置の故障診断装置Info
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】制御軸の作動角を制御することで吸気弁のバル
ブリフト量及びバルブ作動角を連続的に変化させ、以っ
て、エンジンの吸入空気量を制御する可変動弁装置にお
いて、前記作動角を検出する作動角センサの故障を診断
する。 【解決手段】前記作動角センサを２重に設け、これら２
つの作動角センサによる検出結果の偏差を算出する（Ｓ
４）。そして、前記偏差が所定以上である状態（Ｓ５）
が所定時間以上継続したときには（Ｓ６）、２つの作動
角センサのいずれか一方が故障したものと判断し（Ｓ
７）、フェイルセーフ制御に移行させる（Ｓ８）。
ブリフト量及びバルブ作動角を連続的に変化させ、以っ
て、エンジンの吸入空気量を制御する可変動弁装置にお
いて、前記作動角を検出する作動角センサの故障を診断
する。 【解決手段】前記作動角センサを２重に設け、これら２
つの作動角センサによる検出結果の偏差を算出する（Ｓ
４）。そして、前記偏差が所定以上である状態（Ｓ５）
が所定時間以上継続したときには（Ｓ６）、２つの作動
角センサのいずれか一方が故障したものと判断し（Ｓ
７）、フェイルセーフ制御に移行させる（Ｓ８）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸気弁の作動特性
を連続的に変える可変動弁機構によってエンジンの吸入
空気量を制御する可変動弁装置において、前記可変動弁
機構による弁作動特性を検出する手段の故障を診断する
技術に関する。
を連続的に変える可変動弁機構によってエンジンの吸入
空気量を制御する可変動弁装置において、前記可変動弁
機構による弁作動特性を検出する手段の故障を診断する
技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、機関弁（吸・排気弁）のバル
ブリフト量及びバルブ作動角を連続的に変化させる構成
の可変動弁機構として、特開２００１−０１２２６２号
公報に開示されるようなものがあった。前記可変動弁機
構は、カム軸と略平行に配設された制御軸と、該制御軸
の外周に偏心して固定された制御カムと、該制御カムに
揺動自在に軸支されたロッカアームと、前記カム軸の回
転に応じて前記ロッカアームの一端部を揺動駆動するリ
ンクアーム・偏心カムと、前記ロッカアームの他端部に
連係して揺動して機関弁を開動作させる揺動カムと、前
記制御軸を回転駆動するＤＣサーボモータと、を備え
る。
ブリフト量及びバルブ作動角を連続的に変化させる構成
の可変動弁機構として、特開２００１−０１２２６２号
公報に開示されるようなものがあった。前記可変動弁機
構は、カム軸と略平行に配設された制御軸と、該制御軸
の外周に偏心して固定された制御カムと、該制御カムに
揺動自在に軸支されたロッカアームと、前記カム軸の回
転に応じて前記ロッカアームの一端部を揺動駆動するリ
ンクアーム・偏心カムと、前記ロッカアームの他端部に
連係して揺動して機関弁を開動作させる揺動カムと、前
記制御軸を回転駆動するＤＣサーボモータと、を備え
る。
【０００３】そして、前記制御軸の実際の作動角を、要
求のバルブ開特性に対応する目標作動角に一致させるべ
く、前記ＤＣサーボモータをフィードバック制御するよ
う構成される。また、スロットルバルブを備えずに、吸
気バルブの閉時期を制御することで、エンジンの吸入空
気量を制御する構成の可変動弁装置が知られている（特
開２０００−１６１１１３号公報参照）。
求のバルブ開特性に対応する目標作動角に一致させるべ
く、前記ＤＣサーボモータをフィードバック制御するよ
う構成される。また、スロットルバルブを備えずに、吸
気バルブの閉時期を制御することで、エンジンの吸入空
気量を制御する構成の可変動弁装置が知られている（特
開２０００−１６１１１３号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
可変動弁機構には、前記制御軸の作動角を検出するセン
サが備えられるが、このセンサが故障すると制御軸が要
求の作動角とは異なる角度に制御され、エンジンの運転
性を悪化させる可能性がある。特に、上記可変動弁機構
によって吸気弁の閉時期を変化させることで、エンジン
の吸入空気量を調整させる構成とした場合には、センサ
故障によってエンジン発生トルクの制御精度が低下する
ことになるため、前記作動角センサの故障を診断する装
置を備えることで、誤制御の発生を未然に回避できるよ
うにすることが望まれる。
可変動弁機構には、前記制御軸の作動角を検出するセン
サが備えられるが、このセンサが故障すると制御軸が要
求の作動角とは異なる角度に制御され、エンジンの運転
性を悪化させる可能性がある。特に、上記可変動弁機構
によって吸気弁の閉時期を変化させることで、エンジン
の吸入空気量を調整させる構成とした場合には、センサ
故障によってエンジン発生トルクの制御精度が低下する
ことになるため、前記作動角センサの故障を診断する装
置を備えることで、誤制御の発生を未然に回避できるよ
うにすることが望まれる。
【０００５】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、吸気弁の作動特性を連続的に変える可変動弁機構
によってエンジンの吸入空気量を制御する可変動弁装置
において、前記可変動弁機構による弁作動特性を検出す
る手段の故障を診断する装置を提供することを目的とす
る。
あり、吸気弁の作動特性を連続的に変える可変動弁機構
によってエンジンの吸入空気量を制御する可変動弁装置
において、前記可変動弁機構による弁作動特性を検出す
る手段の故障を診断する装置を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そのため請求項１記載の
発明は、吸気弁の作動特性を連続的に変える可変動弁機
構と、前記可変動弁機構による弁作動特性を検出する弁
作動特性検出手段と、エンジンの要求吸入空気量及び前
記弁作動特性検出手段による検出結果に基づいて前記可
変動弁機構を制御することで、前記吸気弁によりエンジ
ンの吸入空気量を制御する空気量制御手段と、を備えて
なる可変動弁装置において、前記エンジンの要求吸入空
気量に対応する前記弁作動特性を推定する弁作動特性推
定手段と、前記弁作動特性推定手段で推定された弁作動
特性と前記弁作動特性検出手段で検出された実際の弁作
動特性との偏差に基づいて、前記弁作動特性検出手段の
故障を診断する故障診断手段と、を含んで故障診断装置
を構成した。
発明は、吸気弁の作動特性を連続的に変える可変動弁機
構と、前記可変動弁機構による弁作動特性を検出する弁
作動特性検出手段と、エンジンの要求吸入空気量及び前
記弁作動特性検出手段による検出結果に基づいて前記可
変動弁機構を制御することで、前記吸気弁によりエンジ
ンの吸入空気量を制御する空気量制御手段と、を備えて
なる可変動弁装置において、前記エンジンの要求吸入空
気量に対応する前記弁作動特性を推定する弁作動特性推
定手段と、前記弁作動特性推定手段で推定された弁作動
特性と前記弁作動特性検出手段で検出された実際の弁作
動特性との偏差に基づいて、前記弁作動特性検出手段の
故障を診断する故障診断手段と、を含んで故障診断装置
を構成した。
【０００７】かかる構成によると、エンジンの要求吸入
空気量に従って弁作動特性を制御したときには、前記要
求吸入空気量に見合う弁作動特性が検出されるはずであ
るから、要求吸入空気量から作弁作動特性を推定し、該
推定値と実際に検出された弁作動特性との偏差に基づい
て、弁作動特性検出手段における故障の有無を判定す
る。
空気量に従って弁作動特性を制御したときには、前記要
求吸入空気量に見合う弁作動特性が検出されるはずであ
るから、要求吸入空気量から作弁作動特性を推定し、該
推定値と実際に検出された弁作動特性との偏差に基づい
て、弁作動特性検出手段における故障の有無を判定す
る。
【０００８】請求項２記載の発明では、前記故障診断手
段が、前記弁作動特性推定手段で推定された弁作動特性
と前記弁作動特性検出手段で検出された実際の弁作動特
性との偏差が所定値以上である状態が所定時間以上継続
したときに、前記弁作動特性検出手段の故障を判定する
構成とした。かかる構成によると、要求吸入空気量から
推定した弁作動特性と検出値との偏差が、所定値以上で
ある状態が所定時間以上継続すると、ノイズなどの影響
で一時的に偏差が大きくなったものではないと判断し
て、弁作動特性検出手段の故障判定を行なう。
段が、前記弁作動特性推定手段で推定された弁作動特性
と前記弁作動特性検出手段で検出された実際の弁作動特
性との偏差が所定値以上である状態が所定時間以上継続
したときに、前記弁作動特性検出手段の故障を判定する
構成とした。かかる構成によると、要求吸入空気量から
推定した弁作動特性と検出値との偏差が、所定値以上で
ある状態が所定時間以上継続すると、ノイズなどの影響
で一時的に偏差が大きくなったものではないと判断し
て、弁作動特性検出手段の故障判定を行なう。
【０００９】一方、請求項３記載の発明では、前記弁作
動特性検出手段を２重に備える一方、前記２つの弁作動
特性検出手段それぞれで検出された弁作動特性の偏差に
基づいて、前記２つの弁作動特性検出手段の故障を診断
する故障診断手段を含んで故障診断装置を構成した。か
かる構成によると、弁作動特性検出手段が２重に設けら
れ、それぞれが弁作動特性を検出するが、検出対象が同
じであるから、共に正常であればその検出結果は常に略
同一になるはずであり、両者の検出結果の偏差に基づい
ていずれか一方の故障が推定される。
動特性検出手段を２重に備える一方、前記２つの弁作動
特性検出手段それぞれで検出された弁作動特性の偏差に
基づいて、前記２つの弁作動特性検出手段の故障を診断
する故障診断手段を含んで故障診断装置を構成した。か
かる構成によると、弁作動特性検出手段が２重に設けら
れ、それぞれが弁作動特性を検出するが、検出対象が同
じであるから、共に正常であればその検出結果は常に略
同一になるはずであり、両者の検出結果の偏差に基づい
ていずれか一方の故障が推定される。
【００１０】請求項４記載の発明では、前記故障診断手
段が、前記２つの弁作動特性検出手段それぞれで検出さ
れた弁作動特性の偏差が所定値以上である状態が所定時
間以上継続したときに、前記２つの弁作動特性検出手段
の故障を判定する構成とした。かかる構成によると、一
方の検出手段による検出値と他方の検出手段による検出
値との偏差が、所定値以上である状態が所定時間以上継
続すると、ノイズなどの影響で一時的に偏差が大きくな
ったものではないと判断して、２つの検出手段のうちの
いずれか一方の故障が判定される。
段が、前記２つの弁作動特性検出手段それぞれで検出さ
れた弁作動特性の偏差が所定値以上である状態が所定時
間以上継続したときに、前記２つの弁作動特性検出手段
の故障を判定する構成とした。かかる構成によると、一
方の検出手段による検出値と他方の検出手段による検出
値との偏差が、所定値以上である状態が所定時間以上継
続すると、ノイズなどの影響で一時的に偏差が大きくな
ったものではないと判断して、２つの検出手段のうちの
いずれか一方の故障が判定される。
【００１１】請求項５記載の発明では、前記可変動弁機
構が、クランク軸に同期して回転する駆動軸と、前記駆
動軸に固定された駆動カムと、揺動することで前記吸気
弁を開閉作動する揺動カムと、一端で前記駆動カム側と
連係し他端で前記揺動カム側と連係する伝達機構と、前
記伝達機構の姿勢を変化させる制御カムを有する制御軸
と、前記制御軸を回動するアクチュエータとからなり、
前記アクチュエータにより前記制御軸を回動制御するこ
とにより吸気弁のリフト特性を変化させる構成とした。
構が、クランク軸に同期して回転する駆動軸と、前記駆
動軸に固定された駆動カムと、揺動することで前記吸気
弁を開閉作動する揺動カムと、一端で前記駆動カム側と
連係し他端で前記揺動カム側と連係する伝達機構と、前
記伝達機構の姿勢を変化させる制御カムを有する制御軸
と、前記制御軸を回動するアクチュエータとからなり、
前記アクチュエータにより前記制御軸を回動制御するこ
とにより吸気弁のリフト特性を変化させる構成とした。
【００１２】かかる構成によると、アクチュエータによ
り制御軸を回動制御することで、吸気弁のリフト特性が
変化するから、前記制御軸の作動角が弁作動特性を示す
ことになる。
り制御軸を回動制御することで、吸気弁のリフト特性が
変化するから、前記制御軸の作動角が弁作動特性を示す
ことになる。
【００１３】
【発明の効果】請求項１記載の発明によると、エンジン
の要求吸入空気量に見合った弁作動特性を実際に検出し
ているか否かに基づいて弁作動特性検出手段の故障を診
断するので、コストアップを招くことなく故障診断を行
なえ、弁作動特性検出手段の故障によって吸入空気量の
制御精度が低下することを回避できるという効果があ
る。
の要求吸入空気量に見合った弁作動特性を実際に検出し
ているか否かに基づいて弁作動特性検出手段の故障を診
断するので、コストアップを招くことなく故障診断を行
なえ、弁作動特性検出手段の故障によって吸入空気量の
制御精度が低下することを回避できるという効果があ
る。
【００１４】請求項３記載の発明によると、弁作動特性
検出手段を２重に備え、相互の検出結果を比較するの
で、弁作動特性の制御条件などに影響されることなく随
時診断を行なわせることができるという効果がある。請
求項２，４記載の発明によると、弁作動特性検出手段の
検出信号にノイズが重畳することで、故障が誤診断され
ることを回避できるという効果がある。
検出手段を２重に備え、相互の検出結果を比較するの
で、弁作動特性の制御条件などに影響されることなく随
時診断を行なわせることができるという効果がある。請
求項２，４記載の発明によると、弁作動特性検出手段の
検出信号にノイズが重畳することで、故障が誤診断され
ることを回避できるという効果がある。
【００１５】請求項５記載の発明によると、制御軸の作
動角によって吸気弁のリフト特性（弁作動特性）が変化
する可変動弁機構において、吸気弁のリフト特性（弁作
動特性）の誤検出により吸入空気量の制御精度が低下す
ることを回避できるという効果がある。
動角によって吸気弁のリフト特性（弁作動特性）が変化
する可変動弁機構において、吸気弁のリフト特性（弁作
動特性）の誤検出により吸入空気量の制御精度が低下す
ることを回避できるという効果がある。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図１〜図３は、実施の形態における
車両用エンジンの可変動弁機構ＶＥＬを示すものであ
り、１気筒あたり２つ備えられる吸気弁のバルブリフト
量及びバルブ作動角を連続的に変化させる装置である。
基づいて説明する。図１〜図３は、実施の形態における
車両用エンジンの可変動弁機構ＶＥＬを示すものであ
り、１気筒あたり２つ備えられる吸気弁のバルブリフト
量及びバルブ作動角を連続的に変化させる装置である。
【００１７】図１〜図３に示す可変動弁機構ＶＥＬは、
一対の吸気弁１２，１２と、シリンダヘッド１１のカム
軸受１４に回転自在に支持された中空状のカム軸１３
（駆動軸）と、該カム軸１３に軸支された回転カムであ
る２つの偏心カム１５，１５（駆動カム）と、前記カム
軸１３の上方位置に同じカム軸受１４に回転自在に支持
された制御軸１６と、該制御軸１６に制御カム１７を介
して揺動自在に支持された一対のロッカアーム１８，１
８と、各吸気弁１２，１２の上端部にバルブリフター１
９，１９を介して配置された一対のそれぞれ独立した揺
動カム２０，２０とを備えている。
一対の吸気弁１２，１２と、シリンダヘッド１１のカム
軸受１４に回転自在に支持された中空状のカム軸１３
（駆動軸）と、該カム軸１３に軸支された回転カムであ
る２つの偏心カム１５，１５（駆動カム）と、前記カム
軸１３の上方位置に同じカム軸受１４に回転自在に支持
された制御軸１６と、該制御軸１６に制御カム１７を介
して揺動自在に支持された一対のロッカアーム１８，１
８と、各吸気弁１２，１２の上端部にバルブリフター１
９，１９を介して配置された一対のそれぞれ独立した揺
動カム２０，２０とを備えている。
【００１８】前記偏心カム１５，１５とロッカアーム１
８，１８とは、リンクアーム２５，２５によって連係さ
れ、ロッカアーム１８，１８と揺動カム２０，２０と
は、リンク部材２６，２６によって連係されており、前
記ロッカアーム１８，１８、リンクアーム２５，２５、
リンク部材２６，２６が伝達機構を構成する。前記偏心
カム１５は、図４に示すように、略リング状を呈し、小
径なカム本体１５ａと、該カム本体１５ａの外端面に一
体に設けられたフランジ部１５ｂとからなり、内部軸方
向にカム軸挿通孔１５ｃが貫通形成されていると共に、
カム本体１５ａの軸心Ｘがカム軸１３の軸心Ｙから所定
量だけ偏心している。
８，１８とは、リンクアーム２５，２５によって連係さ
れ、ロッカアーム１８，１８と揺動カム２０，２０と
は、リンク部材２６，２６によって連係されており、前
記ロッカアーム１８，１８、リンクアーム２５，２５、
リンク部材２６，２６が伝達機構を構成する。前記偏心
カム１５は、図４に示すように、略リング状を呈し、小
径なカム本体１５ａと、該カム本体１５ａの外端面に一
体に設けられたフランジ部１５ｂとからなり、内部軸方
向にカム軸挿通孔１５ｃが貫通形成されていると共に、
カム本体１５ａの軸心Ｘがカム軸１３の軸心Ｙから所定
量だけ偏心している。
【００１９】また、前記偏心カム１５は、カム軸１３に
対し前記バルブリフター１９に干渉しない両外側にカム
軸挿通孔１５ｃを介して圧入固定されていると共に、カ
ム本体１５ａの外周面１５ｄが同一のカムプロフィール
に形成されている。前記ロッカアーム１８は、図３に示
すように、略クランク状に屈曲形成され、中央の基部１
８ａが制御カム１７に回転自存に支持されている。
対し前記バルブリフター１９に干渉しない両外側にカム
軸挿通孔１５ｃを介して圧入固定されていると共に、カ
ム本体１５ａの外周面１５ｄが同一のカムプロフィール
に形成されている。前記ロッカアーム１８は、図３に示
すように、略クランク状に屈曲形成され、中央の基部１
８ａが制御カム１７に回転自存に支持されている。
【００２０】また、基部１８ａの外端部に突設された一
端部１８ｂには、リンクアーム２５の先端部と連結する
ピン２１が圧入されるピン孔１８ｄが貫通形成されてい
る一方、基部１８ａの内端部に突設された他端部１８ｃ
には、各リンク部材２６の後述する一端部２６ａと連結
するピン２８が圧入されるピン孔１８ｅが形成されてい
る。
端部１８ｂには、リンクアーム２５の先端部と連結する
ピン２１が圧入されるピン孔１８ｄが貫通形成されてい
る一方、基部１８ａの内端部に突設された他端部１８ｃ
には、各リンク部材２６の後述する一端部２６ａと連結
するピン２８が圧入されるピン孔１８ｅが形成されてい
る。
【００２１】前記制御カム１７は、円筒状を呈し、制御
軸１６外周に固定されていると共に、図１に示すように
軸心Ｐ１位置が制御軸１６の軸心Ｐ２からαだけ偏心し
ている。前記揺動カム２０は、図１及び図５，図６に示
すように略横Ｕ字形状を呈し、略円環状の基端部２２に
カム軸１３が嵌挿されて回転自在に支持される支持孔２
２ａが貫通形成されていると共に、ロッカアーム１８の
他端部１８ｃ側に位置する端部２３にピン孔２３ａが貫
通形成されている。
軸１６外周に固定されていると共に、図１に示すように
軸心Ｐ１位置が制御軸１６の軸心Ｐ２からαだけ偏心し
ている。前記揺動カム２０は、図１及び図５，図６に示
すように略横Ｕ字形状を呈し、略円環状の基端部２２に
カム軸１３が嵌挿されて回転自在に支持される支持孔２
２ａが貫通形成されていると共に、ロッカアーム１８の
他端部１８ｃ側に位置する端部２３にピン孔２３ａが貫
通形成されている。
【００２２】また、揺動カム２０の下面には、基端部２
２側の基円面２４ａと該基円面２４ａから端部２３端縁
側に円弧状に延びるカム面２４ｂとが形成されており、
該基円面２４ａとカム面２４ｂとが、揺動カム２０の揺
動位置に応じて各バルブリフター１９の上面所定位置に
当接するようになっている。即ち、図７に示すバルブリ
フト特性からみると、図１に示すように基円面２４ａの
所定角度範囲θ１がベースサークル区間になり、カム面
２４ｂの前記ベースサークル区間θ１から所定角度範囲
θ２が所謂ランプ区間となり、更に、カム面２４ｂのラ
ンプ区間θ２から所定角度範囲θ３がリフト区間になる
ように設定されている。
２側の基円面２４ａと該基円面２４ａから端部２３端縁
側に円弧状に延びるカム面２４ｂとが形成されており、
該基円面２４ａとカム面２４ｂとが、揺動カム２０の揺
動位置に応じて各バルブリフター１９の上面所定位置に
当接するようになっている。即ち、図７に示すバルブリ
フト特性からみると、図１に示すように基円面２４ａの
所定角度範囲θ１がベースサークル区間になり、カム面
２４ｂの前記ベースサークル区間θ１から所定角度範囲
θ２が所謂ランプ区間となり、更に、カム面２４ｂのラ
ンプ区間θ２から所定角度範囲θ３がリフト区間になる
ように設定されている。
【００２３】また、前記リンクアーム２５は、円環状の
基部２５ａと、該基部２５ａの外周面所定位置に突設さ
れた突出端２５ｂとを備え、基部２５ａの中央位置に
は、前記偏心カム１５のカム本体１５ａの外周面に回転
自在に嵌合する嵌合穴２５ｃが形成されている一方、突
出端２５ｂには、前記ピン２１が回転自在に挿通するピ
ン孔２５ｄが貫通形成されている。
基部２５ａと、該基部２５ａの外周面所定位置に突設さ
れた突出端２５ｂとを備え、基部２５ａの中央位置に
は、前記偏心カム１５のカム本体１５ａの外周面に回転
自在に嵌合する嵌合穴２５ｃが形成されている一方、突
出端２５ｂには、前記ピン２１が回転自在に挿通するピ
ン孔２５ｄが貫通形成されている。
【００２４】尚、前記リンクアーム２５と偏心カム１５
とによって揺動カムが構成される。更に、前記リンク部
材２６は、所定長さの直線状に形成され、円形状の両端
部２６ａ，２６ｂには前記ロッカアーム１８の他端部１
８ｃと揺動カム２０の端部２３の各ピン孔１８ｄ，２３
ａに圧入した各ピン２８，２９の端部が回転自在に挿通
するピン挿通孔２６ｃ，２６ｄが貫通形成されている。
とによって揺動カムが構成される。更に、前記リンク部
材２６は、所定長さの直線状に形成され、円形状の両端
部２６ａ，２６ｂには前記ロッカアーム１８の他端部１
８ｃと揺動カム２０の端部２３の各ピン孔１８ｄ，２３
ａに圧入した各ピン２８，２９の端部が回転自在に挿通
するピン挿通孔２６ｃ，２６ｄが貫通形成されている。
【００２５】尚、各ピン２１，２８，２９の一端部に
は、リンクアーム２５やリンク部材２６の軸方向の移動
を規制するスナップリング３０，３１，３２が設けられ
ている。前記制御軸１６は、一端部に設けられたＤＣサ
ーボモータ等のアクチュエータ１０１によって所定回転
角度範囲内で回転駆動されるようになっており、前記制
御軸１６の作動角を前記アクチュエータ１０１で変化さ
せることで、吸気弁１２のバルブリフト量及びバルブ作
動角が連続的に変化する構成であり、バルブリフト量の
減少に応じてバルブ作動角がより小さく変化する（図８
参照）。
は、リンクアーム２５やリンク部材２６の軸方向の移動
を規制するスナップリング３０，３１，３２が設けられ
ている。前記制御軸１６は、一端部に設けられたＤＣサ
ーボモータ等のアクチュエータ１０１によって所定回転
角度範囲内で回転駆動されるようになっており、前記制
御軸１６の作動角を前記アクチュエータ１０１で変化さ
せることで、吸気弁１２のバルブリフト量及びバルブ作
動角が連続的に変化する構成であり、バルブリフト量の
減少に応じてバルブ作動角がより小さく変化する（図８
参照）。
【００２６】バルブリフト量及びバルブ作動角を小さく
する場合には、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、制御
軸１６の軸心Ｐ２が制御カム１７の軸心Ｐ１がよりも下
方に位置するように、制御軸１６を回転させ、逆に、バ
ルブリフト量及びバルブ作動角を大きくする場合には、
図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、制御軸１６の軸心Ｐ
２が制御カム１７の軸心Ｐ１がよりも上方に位置するよ
うに、制御軸１６を回転させる。
する場合には、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、制御
軸１６の軸心Ｐ２が制御カム１７の軸心Ｐ１がよりも下
方に位置するように、制御軸１６を回転させ、逆に、バ
ルブリフト量及びバルブ作動角を大きくする場合には、
図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、制御軸１６の軸心Ｐ
２が制御カム１７の軸心Ｐ１がよりも上方に位置するよ
うに、制御軸１６を回転させる。
【００２７】前記アクチュエータ１０１は、図９に示す
ように、コントロールユニット１０２からの駆動信号に
基づき制御される。尚、図９に示す構成が、空気量制御
手段に相当する。前記コントロールユニット１０２に
は、アクセル開度センサ１０３及びエンジン回転速度セ
ンサ１０４からの検出信号が入力される。
ように、コントロールユニット１０２からの駆動信号に
基づき制御される。尚、図９に示す構成が、空気量制御
手段に相当する。前記コントロールユニット１０２に
は、アクセル開度センサ１０３及びエンジン回転速度セ
ンサ１０４からの検出信号が入力される。
【００２８】そして、コントロールユニット１０２にお
いて、要求吸入空気量演算部１０５が、アクセル開度と
エンジン回転速度とに基づいて要求吸入空気量を演算
し、目標作動角演算部１０６が、前記要求吸入空気量に
対応する制御軸１６の目標作動角を演算し、駆動回路１
０７が、前記目標作動角とポテンショメータ式の作動角
センサ１０８（弁作動特性検出手段）で検出された実際
の作動角（弁作動特性）との偏差に応じて前記アクチュ
エータ１０１に駆動信号を出力する。
いて、要求吸入空気量演算部１０５が、アクセル開度と
エンジン回転速度とに基づいて要求吸入空気量を演算
し、目標作動角演算部１０６が、前記要求吸入空気量に
対応する制御軸１６の目標作動角を演算し、駆動回路１
０７が、前記目標作動角とポテンショメータ式の作動角
センサ１０８（弁作動特性検出手段）で検出された実際
の作動角（弁作動特性）との偏差に応じて前記アクチュ
エータ１０１に駆動信号を出力する。
【００２９】本実施形態は、前記可変動弁機構ＶＥＬに
よる吸気弁の開特性の制御によって、エンジンの吸入空
気量を制御する構成であり、要求吸入空気量が得られる
開特性（バルブリフト量及びバルブ作動角）に対応する
制御軸１６の作動角が目標値して設定される。ここで、
前記作動角センサ１０８として同じセンサを２つ設けて
あり、これら２つの作動角センサ１０８ａ，１０８ｂの
一方の出力に基づき前記アクチュエータ１０１が制御さ
れる。
よる吸気弁の開特性の制御によって、エンジンの吸入空
気量を制御する構成であり、要求吸入空気量が得られる
開特性（バルブリフト量及びバルブ作動角）に対応する
制御軸１６の作動角が目標値して設定される。ここで、
前記作動角センサ１０８として同じセンサを２つ設けて
あり、これら２つの作動角センサ１０８ａ，１０８ｂの
一方の出力に基づき前記アクチュエータ１０１が制御さ
れる。
【００３０】尚、制御に用いる作動角センサ１０８を、
予め定めた一方に固定する構成であっても良いが、例え
ば、両者の検出結果の比較から制御に採用するセンサを
その都度選択する構成であっても良い。また、前記２つ
の作動角センサ１０８ａ，１０８ｂの出力からセンサの
故障診断を行なう故障診断部１０９（故障診断手段）が
設けられており、該故障診断部１０９では、図１０のフ
ローチャートに示すようにして、作動角センサ１０８の
故障診断を行なう。
予め定めた一方に固定する構成であっても良いが、例え
ば、両者の検出結果の比較から制御に採用するセンサを
その都度選択する構成であっても良い。また、前記２つ
の作動角センサ１０８ａ，１０８ｂの出力からセンサの
故障診断を行なう故障診断部１０９（故障診断手段）が
設けられており、該故障診断部１０９では、図１０のフ
ローチャートに示すようにして、作動角センサ１０８の
故障診断を行なう。
【００３１】図１０のフローチャートにおいて、ステッ
プＳ１では、エンジン回転速度及び作動角センサ１０８
ａ，１０８ｂの出力を読み込む。ステップＳ２では、作
動角センサ１０８の故障判定時に１がセットされるよう
になっているフラグＦＮＧを判別する。前記フラグＦＮ
Ｇに１がセットされている場合には、既にセンサ故障が
判定されていることになるので、故障診断を行なうこと
なく、ステップＳ８のフェイルセーフ制御に移行させ
る。
プＳ１では、エンジン回転速度及び作動角センサ１０８
ａ，１０８ｂの出力を読み込む。ステップＳ２では、作
動角センサ１０８の故障判定時に１がセットされるよう
になっているフラグＦＮＧを判別する。前記フラグＦＮ
Ｇに１がセットされている場合には、既にセンサ故障が
判定されていることになるので、故障診断を行なうこと
なく、ステップＳ８のフェイルセーフ制御に移行させ
る。
【００３２】一方、前記フラグＦＮＧに０がセットされ
ている場合には、故障診断を行なわせるべく、ステップ
Ｓ３へ進む。ステップＳ３では、エンジン回転速度と、
クランキング回転速度程度の値である所定回転速度とを
比較することで、エンジンの運転状態であるか否かを判
別する。
ている場合には、故障診断を行なわせるべく、ステップ
Ｓ３へ進む。ステップＳ３では、エンジン回転速度と、
クランキング回転速度程度の値である所定回転速度とを
比較することで、エンジンの運転状態であるか否かを判
別する。
【００３３】エンジン回転速度が所定回転速度以上であ
れば、ステップＳ４へ進み、２つの作動角センサ１０８
ａ，１０８ｂの検出結果の偏差（絶対値）を算出する。
次のステップＳ５では、前記偏差が所定値以上であるか
否かを判別する。前記偏差が所定値以上であるときに
は、ステップＳ６へ進み、前記偏差が所定値以上である
状態の継続時間が所定値以上であるか否かを判別する。
れば、ステップＳ４へ進み、２つの作動角センサ１０８
ａ，１０８ｂの検出結果の偏差（絶対値）を算出する。
次のステップＳ５では、前記偏差が所定値以上であるか
否かを判別する。前記偏差が所定値以上であるときに
は、ステップＳ６へ進み、前記偏差が所定値以上である
状態の継続時間が所定値以上であるか否かを判別する。
【００３４】ステップＳ６で、前記偏差が所定値以上で
ある状態が所定時間以上継続していると判断されたとき
には、ステップＳ７へ進んで、前記フラグＦＮＧに１を
セットする。ステップＳ３で、エンジン回転速度が所定
回転速度未満である（エンジンの停止状態である）と判
別されたとき、及び、ステップＳ５で前記偏差が所定値
未満であると判別されたときには、ステップＳ９へ進ん
で、前記偏差が所定値以上である状態の継続時間を計測
するためのタイマをリセットする。
ある状態が所定時間以上継続していると判断されたとき
には、ステップＳ７へ進んで、前記フラグＦＮＧに１を
セットする。ステップＳ３で、エンジン回転速度が所定
回転速度未満である（エンジンの停止状態である）と判
別されたとき、及び、ステップＳ５で前記偏差が所定値
未満であると判別されたときには、ステップＳ９へ進ん
で、前記偏差が所定値以上である状態の継続時間を計測
するためのタイマをリセットする。
【００３５】ステップＳ８においては、作動角センサ１
０８の故障を知らせる警告灯を点灯させたり、アクチュ
エータ１０１を強制的にフェイルセーフ位置に駆動する
などのフェイルセーフ制御を実行する。上記故障診断に
よると、２重に設けた作動角センサ１０８の出力を比較
するので、バルブ開特性の制御状態等に影響されること
なく、随時センサ故障を診断することができる。
０８の故障を知らせる警告灯を点灯させたり、アクチュ
エータ１０１を強制的にフェイルセーフ位置に駆動する
などのフェイルセーフ制御を実行する。上記故障診断に
よると、２重に設けた作動角センサ１０８の出力を比較
するので、バルブ開特性の制御状態等に影響されること
なく、随時センサ故障を診断することができる。
【００３６】図１１は、第２実施形態における可変動弁
機構ＶＥＬの制御系（空気量制御手段）を示すものであ
り、この図１１に示す構成では、作動角センサ１０８が
１つだけ設けられる。そして、係る構成における故障診
断部１０９（故障診断手段）は、図１２のフローチャー
トに示すようにして作動角センサ１０８の故障診断を行
なう。
機構ＶＥＬの制御系（空気量制御手段）を示すものであ
り、この図１１に示す構成では、作動角センサ１０８が
１つだけ設けられる。そして、係る構成における故障診
断部１０９（故障診断手段）は、図１２のフローチャー
トに示すようにして作動角センサ１０８の故障診断を行
なう。
【００３７】ステップＳ１１では、作動角センサ１０８
の出力，要求吸入空気量などを読み込む。ステップＳ１
２では、フラグＦＮＧの判別を行い、既に１がセットさ
れている場合には、ステップＳ２０のフェイルセーフ制
御を実行させる。フラグＦＮＧが０であれば、ステップ
Ｓ１３へ進み、エンジンのアイドル運転状態であるか否
かを判別する。
の出力，要求吸入空気量などを読み込む。ステップＳ１
２では、フラグＦＮＧの判別を行い、既に１がセットさ
れている場合には、ステップＳ２０のフェイルセーフ制
御を実行させる。フラグＦＮＧが０であれば、ステップ
Ｓ１３へ進み、エンジンのアイドル運転状態であるか否
かを判別する。
【００３８】アイドル時であるときには、ステップＳ１
４へ進み、アクチュエータ１０１の故障判定がなされて
いるか否かを判別し、アクチュエータ１０１の故障判定
がなされていない場合にはステップＳ１５へ進む。ステ
ップＳ１５では、アイドル時の要求吸入空気量に対応す
べき制御軸１６の作動角を推定する（弁作動特性推定手
段）。
４へ進み、アクチュエータ１０１の故障判定がなされて
いるか否かを判別し、アクチュエータ１０１の故障判定
がなされていない場合にはステップＳ１５へ進む。ステ
ップＳ１５では、アイドル時の要求吸入空気量に対応す
べき制御軸１６の作動角を推定する（弁作動特性推定手
段）。
【００３９】尚、アイドル運転時の要求吸入空気量は、
目標アイドル回転速度に実際のエンジン回転速度が一致
するようにフィードバック制御される。ステップＳ１６
では、実際に作動角センサ１０８で検出されている作動
角と前記ステップＳ１５における推定値との偏差（絶対
値）を算出する。ステップＳ１７では、前記偏差が所定
値以上であるか否かを判別する。
目標アイドル回転速度に実際のエンジン回転速度が一致
するようにフィードバック制御される。ステップＳ１６
では、実際に作動角センサ１０８で検出されている作動
角と前記ステップＳ１５における推定値との偏差（絶対
値）を算出する。ステップＳ１７では、前記偏差が所定
値以上であるか否かを判別する。
【００４０】前記偏差が所定値以上であるときには、ス
テップＳ１８へ進み、前記偏差が所定値以上である状態
の継続時間が所定値以上であるか否かを判別する。ステ
ップＳ１８で、前記偏差が所定値以上である状態が所定
時間以上継続していると判断されたときには、ステップ
Ｓ１９へ進んで、前記フラグＦＮＧに１をセットする。
テップＳ１８へ進み、前記偏差が所定値以上である状態
の継続時間が所定値以上であるか否かを判別する。ステ
ップＳ１８で、前記偏差が所定値以上である状態が所定
時間以上継続していると判断されたときには、ステップ
Ｓ１９へ進んで、前記フラグＦＮＧに１をセットする。
【００４１】ステップＳ１３で、エンジンが非アイドル
運転状態であると判別されたとき、及び、ステップＳ１
７で前記偏差が所定値未満であると判別されたときに
は、ステップＳ２１へ進んで、前記偏差が所定値以上で
ある状態の継続時間を計測するためのタイマをリセット
する。上記構成では、作動角センサ１０８を２重に備え
なくても、作動角センサ１０８の故障診断を行なえる。
運転状態であると判別されたとき、及び、ステップＳ１
７で前記偏差が所定値未満であると判別されたときに
は、ステップＳ２１へ進んで、前記偏差が所定値以上で
ある状態の継続時間を計測するためのタイマをリセット
する。上記構成では、作動角センサ１０８を２重に備え
なくても、作動角センサ１０８の故障診断を行なえる。
【図１】本発明の実施形態における可変動弁機構を示す
断面図（図２のＡ−Ａ断面図）。
断面図（図２のＡ−Ａ断面図）。
【図２】上記可変動弁機構の側面図。
【図３】上記可変動弁機構の平面図。
【図４】上記可変動弁機構に使用される偏心カムを示す
斜視図。
斜視図。
【図５】上記可変動弁機構の低リフト時の作用を示す断
面図（図２のＢ−Ｂ断面図）。
面図（図２のＢ−Ｂ断面図）。
【図６】上記可変動弁機構の高リフト時の作用を示す断
面図（図２のＢ−Ｂ断面図）。
面図（図２のＢ−Ｂ断面図）。
【図７】上記可変動弁機構における揺動カムの基端面と
カム面に対応したバルブリフト特性図。
カム面に対応したバルブリフト特性図。
【図８】上記可変動弁機構のバルブタイミングとバルブ
リフトの特性図。
リフトの特性図。
【図９】上記可変動弁機構の制御系の第１実施形態を示
すブロック図。
すブロック図。
【図１０】上記第１実施形態における作動角センサの故
障診断を示すフローチャート。
障診断を示すフローチャート。
【図１１】上記可変動弁機構の制御系の第２実施形態を
示すブロック図。
示すブロック図。
【図１２】上記第２実施形態における作動角センサの故
障診断を示すフローチャート。
障診断を示すフローチャート。
【符号の説明】
１２…吸気弁
１３…カム軸
１５…偏心カム
１６…制御軸
１７…制御カム
１８…ロッカアーム
２０…揺動カム
２５…リンクアーム
１０１…アクチュエータ
１０２…コントロールユニット
１０３…アクセル開度センサ
１０４…エンジン回転速度センサ
１０５…要求吸入空気量演算部
１０６…目標作動角演算部
１０７…駆動回路
１０８…作動角センサ
１０９…故障診断部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ０２Ｄ 41/22 ３０１ Ｆ０２Ｄ 41/22 ３０１Ｋ
Ｆターム(参考） 3G018 AB07 AB18 BA01 BA10 CA07
EA00 EA02 EA11 EA23 EA35
FA01 FA06 GA38
3G084 BA23 DA27 EA11 EB22 FA00
FA07 FA10 FA33
3G092 AA11 BA01 DA01 DA03 FB02
FB06 HA01Z HA13Y HE01Z
HF08Z
3G301 HA19 JB01 JB09 LA07 PA01Z
PE01Z PE10B PF03Z
Claims (5)
- 【請求項１】吸気弁の作動特性を連続的に変える可変動
弁機構と、 前記可変動弁機構による弁作動特性を検出する弁作動特
性検出手段と、 エンジンの要求吸入空気量及び前記弁作動特性検出手段
による検出結果に基づいて前記可変動弁機構を制御する
ことで、前記吸気弁によりエンジンの吸入空気量を制御
する空気量制御手段と、 を備えてなる可変動弁装置において、 前記エンジンの要求吸入空気量に対応する前記弁作動特
性を推定する弁作動特性推定手段と、 前記弁作動特性推定手段で推定された弁作動特性と前記
弁作動特性検出手段で検出された実際の弁作動特性との
偏差に基づいて、前記弁作動特性検出手段の故障を診断
する故障診断手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする可変動弁装置の故
障診断装置。 - 【請求項２】前記故障診断手段が、前記弁作動特性推定
手段で推定された弁作動特性と前記弁作動特性検出手段
で検出された実際の弁作動特性との偏差が所定値以上で
ある状態が所定時間以上継続したときに、前記弁作動特
性検出手段の故障を判定することを特徴とする請求項１
記載の可変動弁装置の故障診断装置。 - 【請求項３】吸気弁の作動特性を連続的に変える可変動
弁機構と、 前記可変動弁機構による弁作動特性を検出する弁作動特
性検出手段と、 エンジンの要求吸入空気量及び前記弁作動特性検出手段
による検出結果に基づいて前記可変動弁機構を制御する
ことで、前記吸気弁によりエンジンの吸入空気量を制御
する空気量制御手段と、 を備えてなる可変動弁装置において、 前記弁作動特性検出手段を２重に備える一方、 前記２つの弁作動特性検出手段それぞれで検出された弁
作動特性の偏差に基づいて、前記２つの弁作動特性検出
手段の故障を診断する故障診断手段を含んで構成された
ことを特徴とする可変動弁装置の故障診断装置。 - 【請求項４】前記故障診断手段が、前記２つの弁作動特
性検出手段それぞれで検出された弁作動特性の偏差が所
定値以上である状態が所定時間以上継続したときに、前
記２つの弁作動特性検出手段の故障を判定することを特
徴とする請求項３記載の可変動弁装置の故障診断装置。 - 【請求項５】前記可変動弁機構が、 クランク軸に同期して回転する駆動軸と、 前記駆動軸に固定された駆動カムと、 揺動することで前記吸気弁を開閉作動する揺動カムと、 一端で前記駆動カム側と連係し他端で前記揺動カム側と
連係する伝達機構と、 前記伝達機構の姿勢を変化させる制御カムを有する制御
軸と、 前記制御軸を回動するアクチュエータとからなり、 前記アクチュエータにより前記制御軸を回動制御するこ
とにより吸気弁のリフト特性を変化させることを特徴と
する請求項１〜４のいずれか１つに記載の可変動弁装置
の故障診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001275088A JP2003083149A (ja) | 2001-09-11 | 2001-09-11 | 可変動弁装置の故障診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001275088A JP2003083149A (ja) | 2001-09-11 | 2001-09-11 | 可変動弁装置の故障診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003083149A true JP2003083149A (ja) | 2003-03-19 |
Family
ID=19100012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001275088A Pending JP2003083149A (ja) | 2001-09-11 | 2001-09-11 | 可変動弁装置の故障診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003083149A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7066145B2 (en) * | 2003-08-21 | 2006-06-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Intake air amount control apparatus and intake air amount control method for internal combustion engines |
| JP2007040124A (ja) * | 2005-08-01 | 2007-02-15 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の動弁装置 |
| WO2008142559A1 (en) * | 2007-05-24 | 2008-11-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus and control method for internal combustion engine |
| US7725244B2 (en) | 2006-12-28 | 2010-05-25 | Honda Motor Co., Ltd. | Control apparatus and method for internal combustion engine |
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| CN102465777A (zh) * | 2010-11-18 | 2012-05-23 | 上海汽车集团股份有限公司 | 一种发动机连续气门可变升程机构的故障控制方法 |
-
2001
- 2001-09-11 JP JP2001275088A patent/JP2003083149A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4576303B2 (ja) * | 2005-08-01 | 2010-11-04 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の動弁装置 |
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