JP2004092523A - Abnormality detecting device of variable valve timing mechanism of internal combustion engine - Google Patents

Abnormality detecting device of variable valve timing mechanism of internal combustion engine Download PDF

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近藤　真也
Hiroyasu Koyama
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent misjudgment of VVT abnormality when an oil temperature of a hydraulic fluid is high and hydraulic pressure is low or the oil temperature is low and the hydraulic pressure is high and a response of a variable valve timing mechanism is bad. <P>SOLUTION: This abnormality detecting device has a determining means 40 for determining that VVT 17 is abnormal when a deviation between a target valve operation characteristic value and an actual valve operation characteristic value is different from a prescribed value or more and an actuator for changing a valve operation characteristic of the VVT. The determining means 40 has a calculating means for calculating a flow rate of the hydraulic fluid for driving the actuator and an interrupting means for interrupting determination by the determining means when the flow rate of the hydraulic fluid calculated by the calculating means is less than a prescribed value. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の可変バルブタイミング機構の異常検出装置に関し、特に、内燃機関の吸気弁と排気弁の一方または両方のバルブタイミング、バルブリフト量、開弁期間のうち少なくとも１つを含むバルブ作動特性を変化させる可変バルブタイミング機構（以下、適宜ＶＶＴと記す）の前記バルブ作動特性を変更するアクチュエータを駆動する作動油の油温が低く油圧が高くＶＶＴのアクチュエータの応答が悪いときに、ＶＶＴ異常の誤判定をなくす内燃機関の可変バルブタイミング機構の異常検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関（以下、エンジンと記す）の可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ：Ｖａｒｉａｂｌｅ　Ｖａｌｖｅ　Ｔｉｍｉｎｇ）は、吸気弁と排気弁の一方または両方のバルブタイミング（開閉弁時期）、バルブリフト量、開弁期間のうち少なくとも１つを含むバルブ作動特性を変化させる機構である。エンジンのシリンダブロックの下部に備えられたオイルパン内には潤滑油が貯留されている。この潤滑油は、エンジンの回転により駆動されるオイルポンプにより汲み出され、エンジンの各部位、オイルコントロールバルブ（ＯＣＶ：Ｏｉｌ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｖａｌｖｅ）、ＶＶＴ等に供給される。ＶＶＴのアクチュエータはオイルポンプにより発生する潤滑油（以下、適宜作動油と記す）の油圧によって駆動されるので、エンジン回転数の低いときには作動油の油圧が低くなり、ＶＶＴのアクチュエータの駆動力は低下し作動遅れ時間が増加する。
【０００３】
第１の従来技術による内燃機関の可変バルブタイミング機構の異常検出装置は、上記ＶＶＴの作動遅れ時間を検出し、検出された作動遅れ時間が基準値より大となったとき、ＶＶＴ異常と判定した。しかしながら、第１の従来技術によれば、エンジン回転数は低いがＶＶＴは正常である場合にＶＶＴの異常判定を禁止しないとＶＶＴ異常と誤判定してしまう虞があった。
【０００４】
この問題を解決するため、第２の従来技術による特開平７−１２７４０７号公報に記載の内燃機関の可変バルブタイミング機構の異常検出装置は、油圧に基づきＶＶＴの異常判定の実行または禁止を決定する。すなわち、作動油の、油圧が高いときにＶＶＴの異常判定を実行し、油圧が低いときにＶＶＴの異常判定を禁止した。ここで、ＶＶＴの異常判定は、エンジンの運転状態に応じて決定される目標バルブタイミングとエンジンの運転中に測定される実バルブタイミングとの偏差が所定値以上ずれている場合にＶＶＴ異常と判定する。しかしながら、第２の従来技術によれば、作動油の、油圧が高いときでも油温が低温のときには、作動油の粘度が高くなり［油量が低下し］、油圧が低いとき同様ＶＶＴの作動応答性が悪化し、作動遅れ時間が増加する。このため、作動油の油圧が高く油温が低いがＶＶＴは正常である場合にＶＶＴの異常判定を禁止しないとＶＶＴ異常と誤判定してしまう虞があった。
【０００５】
この問題を解決するため、第３の従来技術による特開２０００−７３７９４号公報に記載の内燃機関の可変バルブタイミング機構の異常検出装置は、油温に基づきＶＶＴの異常を判定する。すなわち、作動油の、油温が高いときにＶＶＴの異常判定を実行し、油温が低いときにＶＶＴの異常判定を禁止した。しかしながら、第３の従来技術によれば、作動油の、油温が高いときで油圧が低下しているときに、油温が低いとき同様ＶＶＴの作動応答性が悪化し、作動遅れ時間が増加する。それにも関わらず、作動油の油温が高く油圧が低いときにＶＶＴは正常であると誤判定してしまう虞がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
それゆえ、本発明は、作動油の油温が高温で油圧が低くＶＶＴの応答が悪いとき、または油温が低温で油圧が高くＶＶＴの応答が悪いときに、ＶＶＴの異常を誤ることなく判定する内燃機関の可変バルブタイミング機構の異常検出装置を提供することを第一目的とする。
【０００７】
また、本発明は、作動油の油温が高温でＶＶＴの応答が悪いときに、油圧に基づかずＶＶＴの異常を誤ることなく判定する内燃機関の可変バルブタイミング機構の異常検出装置を提供することを第二目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記第一目的を達成する本発明による内燃機関の可変バルブタイミング機構の異常検出装置は、内燃機関の吸気弁と排気弁の一方または両方のバルブタイミング、バルブリフト量、開弁期間のうち少なくとも１つを含むバルブ作動特性を変化させる可変バルブタイミング機構の異常を、前記内燃機関の運転状態に応じて決定される目標バルブ作動特性値と該内燃機関の運転中に測定される実バルブ作動特性値との偏差が所定値以上ずれていることで前記可変バルブタイミング機構は異常であると判定する判定手段と、前記可変バルブタイミング機構の前記バルブ作動特性を変更するアクチュエータと、を備える内燃機関の可変バルブタイミング機構の異常検出装置において、前記判定手段が、前記アクチュエータを駆動する作動油の流量を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された作動油の流量が所定値に満たないとき前記判定手段による判定を中断する中断手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
上記第二目的を達成する本発明による内燃機関の可変バルブタイミング機構の異常検出装置は、内燃機関の吸気弁と排気弁の一方または両方のバルブタイミング、バルブリフト量、開弁期間のうち少なくとも１つを含むバルブ作動特性を変化させる可変バルブタイミング機構の異常を、前記内燃機関の運転状態に応じて決定される目標バルブ作動特性値と該内燃機関の運転中に測定される実バルブ作動特性値との偏差が所定値以上ずれていることで前記可変バルブタイミング機構は異常であると判定する判定手段と、前記可変バルブタイミング機構の前記バルブ作動特性を変更するアクチュエータと、を備える内燃機関の可変バルブタイミング機構の異常検出装置において、前記判定手段が、前記アクチュエータを駆動する作動油の粘度を算出する第１算出手段と、前記第１算出手段により算出された粘度に対する前記可変バルブタイミング機構の基準応答速度を算出する第２算出手段と、前記偏差が前記基準応答速度より大となる継続時間が所定時間を経過したとき、前記可変バルブタイミング機構は異常であると判定する異常判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、上記第二目的を達成する本発明による内燃機関の可変バルブタイミング機構の異常検出装置の他の判定手段の形態は、判定手段が、前記アクチュエータを駆動する作動油の油温が第１の範囲にあるときに前記可変バルブタイミング機構の第１応答速度を算出する第１算出手段と、前記第１算出手段により算出された第１応答速度が異常判定値より小さいとき第１異常判定フラグを立てる第１判定手段と、前記アクチュエータを駆動する作動油の油温が第１より高い第２の範囲にあるとき前記可変バルブタイミング機構の第２応答速度を算出する第２算出手段と、前記第２算出手段により算出された第２応答速度が異常判定値より小さいとき第２異常判定フラグを立てる第２判定手段と、前記第１異常判定フラグと前記第２異常判定フラグが共に立っていないとき、前記可変バルブタイミング機構が正常であると判定する正常判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、上記第二目的を達成する本発明による内燃機関の可変バルブタイミング機構の異常検出装置のその他の判定手段の形態は、判定手段が、前記可変バルブタイミング機構の応答速度を算出する第１算出手段と、前記アクチュエータを駆動する作動油の油温の増分（ΔＯＴ）に対する前記第１算出手段により算出された前記可変バルブタイミング機構の応答速度の増分（ΔＲＶ）の変化率（ΔＲＶ／ΔＯＴ）を算出する第２算出手段と、前記変化率（ΔＲＶ／ΔＯＴ）が前記油温の増加にともない減少する時の油温を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された油温が所定温度より低く、かつ前記第１算出手段により算出された応答速度が所定応答速度より高いとき、前記可変バルブタイミング機構は正常であると判定する正常判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、上記第二目的を達成する本発明による内燃機関の可変バルブタイミング機構の異常検出装置のさらに他の形態は、判定手段が、前記目標バルブ作動特性値と前記実バルブ作動特性値との偏差のバラツキから正規分布を算出する第１算出手段と、前記正規分布から前記偏差の標準偏差値を算出する第２算出手段と、前記アクチュエータを駆動する作動油の油温が所定温度より高く、かつ前記標準偏差値が所定の範囲を超えているとき、前記可変バルブタイミング機構は異常であると判定する異常判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の詳細を説明する。
【００１４】
図１は本発明の一実施形態に係る内燃機関の可変バルブタイミング機構の異常検出装置の概略構成図である。図１に示すエンジン１１は、ＤＯＨＣ（ダブルオーバヘッドカムシャフト）型４気筒エンジンであり、クランク軸１２の回転動力をタイミングチェーン（図示せず）を介して互いに独立した吸気カム軸１３と排気カム軸１４に伝達し、吸気カム軸１３によって吸気弁１５を排気カム軸１４によって排気弁１６をそれぞれ開閉駆動する構造になっている。吸気カム軸１３にはクランク軸１２に対する吸気カム軸１３の進角量を調整する油圧駆動式の可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）１７が設けられている。本実施形態では吸気カム軸１３にＶＶＴ１７を設ける例を示したが、これに代えてあるいは加えて排気カム軸１４に同様なＶＶＴを設けた形態でも本発明は適用できる。
【００１５】
このＶＶＴ１７は、作動油としてエンジン１１の潤滑油を利用している。エンジン１１に連動してオイルポンプ１８が駆動され、エンジン１１のシリンダブロック１１ａ下部に接続され潤滑油を貯留するオイルパン１９から潤滑油がオイルポンプ１８で汲み上げられ、作動油として油路２０を介してＶＶＴ１７に供給され、油路２０の途中に設けられたオイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）２１によって油圧をデューティ制御することでその油圧に応じて吸気カム軸１３の進角量が制御される。オイルパン１９には潤滑油（以下、作動油と記す）の温度を検出する油温センサ２２が配設されている。なお、油温センサ２２は、油路２０やＶＶＴ１７内に配設してもよい。また、オイルパン１９は外気に熱を放散して潤滑油を冷却する役目も果たしている。
【００１６】
また、吸気カム軸１３の近傍にはカム軸センサ２３が設置され、クランク軸１２の近傍にはクランク軸センサ２４が設置されている。クランク軸センサ２４は、クランク軸１２の１回転当たりＮ個のクランク軸位相検出パルス信号を発生するのに対し、カム軸センサ２３は、吸気カム軸１３の１回転当たり２Ｎ個のカム軸位相検出パルス信号を発生する。また、吸気カム軸１３の最大進角量をθｍａｘ°ＣＡとした場合、Ｎ＜３６０／θｍａｘとなるようにクランク軸位相検出パルス信号数Ｎが設定されている。これにより、クランク軸センサ２４からのクランク軸位相検出パルス信号と、これに続いて発生する吸気カム軸１３のカム軸センサ２３からのカム軸位相検出パルス信号との間の相対回転角により吸気弁１５の実バルブタイミング（吸気カム軸１３の実進角量）が算出される。
【００１７】
エンジン１１のシリンダブロック１１ａには、ウォータジャケット１１ｂ内を流れる冷却水の温度（以下、水温と記す）を検出する水温センサ２５が取付けられ、シリンダヘッド１１ｃには、点火プラグ２６が気筒毎に取付けられている。
【００１８】
一方、吸気管２７の最上流部には、エアークリーナ２８が設けられ、その下流には、吸気温を検出する吸気温センサ２９が設けられている。吸気温センサ２９の下流には、スロットルバルブ３０が設けられ、スロットルバルブ３０の開度がスロットルセンサ３１によって検出される。スロットルバルブ３０の下流には、吸気管内の圧力を検出する吸気圧センサ３２が設けられている。また、各気筒の吸気ポート３３の近傍には、燃料噴射弁３４が取付けられている。また、エンジン１１を搭載した車両には車速センサ３５が配設されている。また、油路２０のＶＶＴ１７近傍には、ＶＶＴ１７へ流入する作動油の油圧を検出する油圧センサ３６が配設されている。上述した各種センサおよび後述する位置センサ（図２の２０６）等は、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）４０の入力ポートに接続されており、一方、ＯＣＶ２１、点火プラグ２６、燃料噴射弁３４等は、ＥＣＵ４０の出力ポートに接続されている。
【００１９】
次に、図１に示す実施形態に係る内燃機関の可変バルブタイミング機構の異常検出装置に装備されたエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）４０について説明する。ＥＣＵ４０は、一般的なディジタルコンピュータからなり、図示しない双方向性バスを介して相互に接続されたＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入力ポートおよび出力ポート、ならびに入力ポートに接続されたＡＤ変換器および出力ポートに接続された駆動回路を具備する。入力ポートには、ＥＣＵ４０を搭載する車両の各部に設置された上述した各種センサからのアナログ電圧出力がＡＤ変換器を介して入力されるか、あるいは各種センサからのディジタル信号が直接入力される。出力ポートから駆動回路へのＥＣＵ４０による制御信号に応じて、図示しないバッテリまたはオルタネータからＯＣＶ２１、点火プラグ２６、燃料噴射弁３４、等の電気的負荷に電力が供給される。
【００２０】
図２は図１に示す可変バルブタイミング機構の動弁機構の動作説明図である。図２の上部に示す動弁機構２００は、下部に示すオイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）２１により、ＶＶＴ１７の吸気弁１５のバルブタイミングを変化させるためのＶＶＴ１７の機構であり、次のように動作する。
【００２１】
動弁機構２００は一つの気筒用に設けられた吸気弁１５を開閉弁するためのカム２０１を有する。カム２０１の外形は、カム２０１の回転軸線方向における吸気弁１５に対するカム２０１の相対位置（以下、カム２０１の相対位置と称す）が変わると吸気弁１５の開閉弁特性（例えば、開弁時期、開弁期間、リフト量等）が変更されるような形状となっている。カム２０１はカム２０１の回転軸線がカムシャフト２０２の回転軸線と同軸になるように一つのカムシャフト２０２に固定される。
【００２２】
このようにカム２０１はカムシャフト２０２に固定さているため、カムシャフト２０２がその軸線方向に移動するとカム２０１もその回転軸線方向に移動し、これによりカム２０１の相対位置が変わり、吸気弁１５の開閉弁特性が変更される。したがって、カムシャフト２０１をその軸線方向に移動させることによって吸気弁１５の開閉弁特性を変更することができる。カム２０１の相対位置が目標相対位置となるようにカムシャフト２０２をその軸線方向に移動させることによって吸気弁１５の開閉弁特性をその目標開閉弁特性に制御できる。
【００２３】
また、カムシャフト２０２の一方の端部にはカムシャフト２０２をその軸線方向に移動させるための油圧式カムシャフト駆動装置２０３が設けられ、この油圧式カムシャフト駆動装置２０３は吸気弁１５の開閉弁特性を変更するための変更手段として機能する。油圧式カムシャフト駆動装置２０３は油圧シリンダ２０４とＯＣＶ２１とを具備する。油圧シリンダ２０４は図２に示すように、カムシャフト２０２の一方の端部に取付けられたピストン２０５を収容し、このピストン２０５を油圧シリンダ２０４内で摺動させることによってカムシャフト２０２をその軸線方向に移動させる。
【００２４】
この油圧シリンダ２０４内でのピストン２０５の位置は位置センサ２０６によって検出され、この位置センサ２０６の出力はＥＣＵ４０対応するＡ／Ｄ変換器を介して入力ポートに入力される。この位置センサ２０６の出力に基づいてカムシャフト２０２の位置、すなわちカム２０１相対位置が検出される。一方、油圧シリンダ２０４内でのピストン２０５の作動、すなわちカムシャフト２０２の軸線方向の移動は、ＯＣＶ２１のアクチュエータ２０７に送信する制御パルス信号のオン／オフデューティ比（信号がオンになっている時間とオフになっている時間との合計に占める信号オン時間の割合）を変化させることにより制御される。
【００２５】
すなわち、ＯＣＶ２１のアクチュエータ２０７に送信する制御パルス信号のデューティ比を基準デューティ比よりも大きくすると、カムシャフト２０２がその軸線方向において一方の方向に移動してカム２０１の相対位置が一方の方向に移動する。これにより吸気弁１５の開閉弁特性が或る方向に変化する。なお、吸気弁１５の開閉弁特性が或る方向に変化するとは、例えば開弁時期が早くなったり、開弁期間が長くなったり、リフト量が大きくなったりすることを意味する。
【００２６】
逆に、ＯＣＶ２１のアクチュエータ２０７に送信する制御パルス信号のデューティ比を基準デューティ比よりも小さくすると、カムシャフト２０２がその軸線方向おいて上記一方の方向とは反対方向に移動してカム２０１の相対位置が上記一方の方向とは反対方向に移動する。これにより吸気弁１５の開閉弁特性が上記或る方向とは反対方向に変化する。なお、吸気弁１５の開閉弁特性が上記或る方向とは反対方向に変化するとは、例えば開弁時期が遅くなったり、開弁期間が短くなったり、リフト量が小さくなったりすることを意味する。
【００２７】
また、デューティ比を基準デューティ比との偏差が大きくなるようにすればするほど、単位時間当たりにカム２０１の相対位置が移動する距離が大きくなり、よって単位時間当たりに吸気弁１５の開閉弁特性が変化する程度も大きくなる。ここで、基準デューティ比とは、油圧シリンダ２０４のピストン２０５を作動させることのないデューティ比であり、すなわちカム２０１の相対位置が変化せずに吸気弁１５の開閉弁特性が変化しないデューティ比である。この基準デューティ比は作動油の油圧や油温に応じて油圧式カムシャフト駆動装置２０３毎に定まるデューティ比である。
【００２８】
次に、オイルパン１９からＯＣＶ２１を介してＶＶＴ１７の動弁機構２００へ供給されＯＣＶ２１を介してオイルパン１９に戻る作動油の流れについて以下に説明する。吸気弁１５のバルブタイミングを早くしたいときは、ＯＣＶ２１により動弁機構２００のピストン２０５を第１方向２１１に動作させ、油路２０から圧送された作動油をＯＣＶ２１および油路２１２を経由して動弁機構２００に設けられた油圧シリンダ２０４の２つの油圧室の内の第１油圧室（押出戻油圧室）２１３に送り、油圧シリンダ２０４の第２油圧室（押出油圧室）２１４の作動油を油路２１５、ＯＣＶ２１および油路２１６を経由してオイルパン１９に戻す。
【００２９】
一方、吸気弁１５のバルブタイミングを遅くしたいときは、ＯＣＶ２１により動弁機構２００のピストン２０５を第１方向２１１とは逆の第２方向２１７に動作させ、油路２０から圧送される作動油をＯＣＶ２１および油路２１５を経由してＶＶＴ１７の油圧シリンダ２０４の第２油圧室２１４に送り、油圧シリンダ２０４の第１油圧室２１３の作動油を油路２１２、ＯＣＶ２１および油路２１８を経由してオイルパン１９に戻す。吸気弁１５のバルブタイミングを現在の位置に固定したいときは、ＯＣＶ２１により動弁機構２００を作動してＯＣＶ２１のシリンダ２２０内のスプール２２１ａ、２２１ｂ、２２１ｃがシリンダ２２０内を中立の位置になるように移動し、ＯＣＶ２１と動弁機構２００との間の油路２１５、２１２のシリンダ２２０のポート２２２ａ、２２２ｂをスプール２２１ａ、２２１ｂで閉じる。なお、排気カム軸１４に同様なＶＶＴが設けられた他の実施形態の場合も同様な動弁機構が設けられる。
【００３０】
本発明によるＶＶＴの異常検出装置は、エンジンの運転状態に応じて決定される目標バルブ作動特性値と運転中に測定される実バルブ作動特性値との偏差が所定値以上ずれていることでＶＶＴ１７は異常であると判定する判定手段（ＥＣＵ４０による下記の処理の実行）とＶＶＴ１７のバルブ作動特性を変更するアクチュエータ、すなわち図２に示す動弁機構２００とを備える。ここで、本実施形態では、バルブ作動特性とはバルブタイミングのことを意味する。これより、エンジン制御ユニットＥＣＵ４０の制御について詳細に説明する。以下に記すルーチンは所定の周期、例えば０．１秒毎に実行される。
【００３１】
図３は本発明によるＶＶＴ異常検出装置の第１制御ルーチンの流れ図である。まず、ステップＳ１では、クランク軸センサ２４で検出した信号を読取りエンジン回転数ＮＥを算出する。
【００３２】
ステップＳ２では、吸気圧センサ３２により検出された吸気管圧力ＰＭ、油温センサ２２により検出された油温ＯＴおよび油圧センサ３６により検出された油圧ＯＰを読取る。なお、油温ＯＴは、油温センサ２２により検出する代わりに、水温センサ２５により検出した水温、エンジン回転数ＮＥ、吸気温センサ２９により検出された吸気温、エアーフローメータ（図示せず）により検出されたエンジン気筒への吸入空気量、あるいはＥＣＵ４０による燃料噴射制御で算出された燃料噴射量に基づき推定した油温推定値を用いてもよい。
【００３３】
ステップＳ３では、ステップＳ１で算出したエンジン回転数ＮＥとステップＳ２で検出した吸気管圧力（負荷）ＰＭに基づきマップ（図示せず）を参照して現在のエンジンの運転状態に応じた吸気弁１５の目標バルブタイミング（吸気カムシャフト２０２の目標進角量）を算出する。
【００３４】
ステップＳ４では、クランク軸センサ２４からのクランク軸位相検出パルス信号と吸気カム軸１３のカム軸センサ２３からのカム軸位相検出パルス信号とを読取る。
【００３５】
ステップＳ５では、ステップＳ４で読取ったクランク軸位相検出パルス信号とカム軸位相検出パルス信号との間の相対回転角により吸気弁１５の実バルブタイミング（吸気カム軸１３の実進角量）を算出する。
【００３６】
ステップＳ６では、ステップＳ５で算出した吸気弁１５の実バルブタイミングがステップＳ３で算出した目標バルブタイミングとなるようにＯＣＶ２１のアクチュエータ２０７のデューティ制御を行ない、吸気弁１５のバルブタイミングを調整する。ここで、油流量を算出するマップについて以下に説明する。
【００３７】
図４は油温と油圧から油流量を算出するマップを示す図であり、（Ａ）は油温と油圧との関係を実験的に求めて作成したマップを示す図であり、（Ｂ）は油温と油流量との関係を理論的に求めて作成したマップを示す図であり、（Ｃ）は油圧と油流量との関係のマップを示す図である。これらのマップはＥＣＵ４０のＲＡＭに格納される。図４の（Ａ）に示すように、油温が高くなると油圧が下がり、ＶＶＴのアクチュエータを駆動する作動応答性が低下し、もはやＶＶＴの正常な制御が不可能となるので、ＶＶＴ異常と判定する。図４の（Ｂ）に示すマップは、ベルヌーイの定理を用いてステップＳ２で読取った油温ＯＴおよび油圧ＯＰから油流量を算出し、その算出結果から油温と油流量との関係を示すマップを作成した図である。ベルヌーイの定理によれば、流体の流れに対するエネルギー保存則を表す式が、理想流体に対して下式で与えられる。
【００３８】
ｖ２／２＋ｐ／ρ＋ｇｚ＝ｃ（一定）…（１）
ここで、ｖは作動油の速度（流量）、ｐは油圧、ρは流体（作動油）の密度（粘性）、ｇは重力加速度、ｚは基準面からの高さ、ｃは定数である。ρ、すなわち作動油の密度は、油温から求めることができるので、油圧が判れば上式（１）より油流量を求めることができる。または、オイルポンプ特性を表す図４の（Ｃ）に示すマップをＥＣＵ４０に格納しておき、読取った油圧から油流量を算出する。
【００３９】
ステップＳ７では、図４の（Ａ）に示すマップを参照してステップＳ２で読取った油温ＯＴに対応する油圧ＯＰを算出し、油圧ＯＰと所定値と比較し、油圧＞所定値のときは、ＶＶＴ異常判定を実行するためステップＳ８に進み、油圧≦所定値のときは、処理を終了する。
【００４０】
ステップＳ８では、図４の（Ｂ）に示すマップを参照してステップＳ２で読取った油温ＯＴから油流量を算出する。
【００４１】
ステップＳ９では、ステップＳ８で算出した油流量と所定値と比較し、油流量＞所定値のときは、ＶＶＴ正常と判定しステップＳ１０に進み、油流量≦所定値のときは、ＶＶＴ異常判定処理を実行せずに本ルーチンを終了する。
【００４２】
ステップＳ１０では、下式（２）を算出する。
【００４３】
ＶＶＴ偏差＝
ＶＶＴ目標バルブタイミング−ＶＶＴ実バルブタイミング…（２）
ステップＳ１１では、ステップＳ１０で算出したＶＶＴ偏差と偏差判定値（固定値）と比較し、ＶＶＴ偏差＞偏差判定値のときは、ＶＶＴ異常判定条件が成立と判定しステップＳ１２に進み、ＶＶＴ偏差≦偏差判定値のときは、ＶＶＴ異常判定処理を実行せず、本ルーチンを終了する。
【００４４】
ステップＳ１２では、ステップＳ１１でＶＶＴ偏差＞偏差判定値と判定された後の経過時間が所定時間（ｔ秒）経過したか否か判定し、経過時間≧ｔのときはステップＳ１３に進み、経過時間＜ｔのときは本ルーチンを終了する。
【００４５】
ステップＳ１３では、ＶＶＴの異常判定フラグを立て、車両に装着されている表示パネル上に表示して運転者にＶＶＴの異常を知らせる。
【００４６】
以上のように、本発明の第１制御ルーチンで実行する判定手段は、動弁機構２００を駆動する作動油の流量を算出する算出手段（ステップＳ８）と、算出手段により算出された作動油の流量が所定値に満たないとき、あるいは作動油の流量が所定値以上であってもＶＶＴ偏差が偏差判定値を越えない、または越える時間が所定時間（ｔ秒）未満のときには判定手段（ステップＳ９〜Ｓ１３）による判定を中断する中断手段（ステップＳ９）と、を備え、上述したように、これらの手段は、それぞれのステップの実行により達成される。
【００４７】
また、第１制御によれば、油温が高く油圧が低いときにはステップＳ７によりＶＶＴ異常判定せず、油温が低く油圧が高いときにはステップＳ９によりＶＶＴ異常判定しないので、ＶＶＴ異常の誤判定を防止できる。
【００４８】
図５は本発明によるＶＶＴ異常検出装置の第２制御ルーチンの流れ図である。本発明の第２制御ルーチンにおけるステップＳ１〜Ｓ６およびステップＳ１０〜Ｓ１３は、第１制御ルーチンにおける同一ステップ番号と同一処理を実行するのでその説明は省略する。ステップＳ７〜Ｓ９について図６〜図８を参照して以下に説明する。
【００４９】
図６は油温から油粘度を算出するマップを示す図であり、図７は油粘度から基準ＶＶＴ応答速度（判定時間）を算出するマップを示す図であり、図８は油温から基準ＶＶＴ応答速度（判定時間）を算出するマップを示す図である。これらのマップはＥＣＵ４０のＲＡＭに格納される。
【００５０】
図６に示すマップは、油温と油粘度の関係を与えるＷａｌｔｈｅｒ−ＡＳＴＭの下式（３）を用いて作成したものである。
【００５１】
ｌｏｇｌｏｇ（ν＋ａ）＝Ａ−ＢｌｏｇＴ…（３）
ここで、νはＣＧＳ単位系のｃＳｔ（センチストークス）で表した動粘度、ａ、Ａおよびは油の種類によって定まる定数（ｋはボルツマス定数）、Ｔは絶対温度である。式（３）からも判るように温度が高くなると動粘度νは低くなる。
【００５２】
図７に示すマップは、実験結果から次のように作成する。すなわち、エンジン回転数ＮＥを一定にした状態で、作動油の油温を変化させて粘度を変更し、変更した粘度の作動油で動弁機構２００を所定時間（例えば１秒間）駆動し、その間に変化したバルブタイミングの変化量（°ＣＡ）を測定し、所定時間当たりのバルブタイミングの変化量から基準ＶＶＴ応答速度（°ＣＡ／秒）を算出し、その算出結果から油粘度とＶＶＴ応答速度の関係を示すマップを作成する。一方、油粘度と判定時間ｔの関係を示すマップは、下式（４）を用いて上記のように算出した基準ＶＶＴ応答速度と偏差判定値（固定値）から作成する。
【００５３】
判定時間ｔ＝偏差判定値／基準ＶＶＴ応答速度…（４）
図８に示すマップは、図６のマップを参照して油粘度から油温を算出し、図７を参照して油温と基準ＶＶＴ応答速度の関係および油温と判定時間の関係を求めて作成する。
【００５４】
ステップＳ７では、図６に示すマップを参照してステップＳ２で読取った油温ＯＴに対応する油粘度を算出する。
【００５５】
ステップＳ８では、図７に示すマップを参照してステップＳ７で算出した油粘度に対応する基準ＶＶＴ応答速度を算出する。
【００５６】
ステップＳ９では、図８に示すマップを参照してステップＳ２で読取った油温ＯＴに対応する判定時間ｔを式（４）を用いて算出する。
【００５７】
以上のように、本発明の第２制御ルーチンで実行する判定手段は、動弁機構２００を駆動する作動油の粘度を算出する第１算出手段（ステップＳ７）と、第１算出手段により算出された粘度に対するＶＶＴの基準応答速度を算出する第２算出手段（ステップＳ８）と、偏差が基準応答速度より大となる継続時間が所定時間ｔを経過したとき、ＶＶＴは異常であると判定する異常判定手段（ステップＳ１０〜１３）とを備え、上述したように、これらの手段は、それぞれのステップの実行により達成される。
【００５８】
また、第２制御によれば、作動油の油温が高いときに、油圧に基づかずＶＶＴ異常判定できるので、ＶＶＴ異常の誤判定を防止できる。
【００５９】
図９は本発明によるＶＶＴ異常検出装置の第３制御ルーチンの流れ図であり、図１０は図９に示す流れ図のステップＳ２とＳ３を他の処理に置換えた例を示す図であり、図１１の（Ａ）はＶＶＴの正常状態、オイル劣化状態およびＶＶＴ異常の異常状態における油温とＶＶＴ応答速度の各関係を示す図であり、図１１の（Ｂ）はＶＶＴの正常状態、オイル劣化状態およびＶＶＴ異常の異常状態に対する仮判定と本判定の結果のテーブルを示す図である。
【００６０】
まず、ステップＳ１では、油温センサ２２から油温を読取る。なお、油温ＯＴは先に第１制御ルーチンのステップＳ２で説明したように、推定値を用いてもよい。
【００６１】
ステップＳ２では、図６に示すマップを参照してステップＳ１で読取った油温ＯＴに対応する油粘度を算出する。
【００６２】
ステップＳ３では、図７に示すマップを参照してステップＳ２で算出した油粘度に対応するＶＶＴ応答速度を算出する。
【００６３】
または、ステップＳ２とＳ３の代わりに、図１０に示す以下に記す処理を実行してもよい。
【００６４】
ステップＳ１０１でＶＶＴ偏差を算出し、ステップＳ１０２でＶＶＴ偏差が所定値より大きいか否かを判定し、ＶＶＴ偏差＞所定値ならばステップＳ１０３に進み、初回にＶＶＴ偏差を記憶し、次いでステップＳ１０４で条件成立中の時間（ｔ）をカウントする。ステップＳ１０２でＶＶＴ偏差≦所定値となったとき、ステップＳ１０５に進み、偏差記憶値（ＶＴ）と所定値との差をカウントした時間（ｔ）で割算した値をＶＶＴ応答速度とする。
【００６５】
ステップＳ４では、油温ＯＴが第１の範囲（Ｔ１より高くＴ２（＞Ｔ１）より低い温度：仮判定区間）にあるか否かを判定するため、Ｔ１＜ＯＴのときはステップＳ５に進み、ＯＴ≦Ｔ１のときは本ルーチンを終了する。
【００６６】
ステップＳ５では、油温ＯＴが第２の範囲（Ｔ２より高い温度：本判定区間）にあるか否かを判定するため、ＯＴ＜Ｔ２のときは現在の油温は仮判定区間にあるとみなしステップＳ６に進み、ＯＴ≧Ｔ２のときは現在の油温は本判定区間にあるとみなしステップＳ７に進む。
【００６７】
ステップＳ６では、ステップＳ３で算出したＶＶＴ応答速度が異常判定値より低いか否かを判定し、ＶＶＴ応答速度＜異常判定値のときはステップＳ８に進み、ＶＶＴ応答速度≧異常判定値のときは本ルーチンを終了する。
【００６８】
ステップＳ７では、ステップＳ６同様に、ステップＳ３で算出したＶＶＴ応答速度が異常判定値より低いか否かを判定し、ＶＶＴ応答速度＜異常判定値のときはステップＳ９に進み、ＶＶＴ応答速度≧異常判定値のときはステップＳ１０に進む。
【００６９】
ステップＳ８では、仮判定フラグを立てる。
【００７０】
ステップＳ９では、ＶＶＴの異常判定フラグを立て、車両に装着されている表示パネル上に表示して運転者にＶＶＴの異常を知らせ、部品の点検を促す。
【００７１】
ステップＳ１０では、仮判定フラグが立っているか否かを判定し、仮判定フラグ＝１（ＯＮ）のときはステップＳ１１に進み、仮判定フラグ＝０（ＯＦＦ）のときはステップＳ１２に進む。
【００７２】
ステップＳ１１では、車両に装着されている表示パネル上に表示して運転者に作動油（オイル）が劣化し作動油の交換を促す。
【００７３】
ステップＳ１２では、ＶＶＴは正常と判定し、ＶＶＴの異常判定フラグを０にする。
【００７４】
以上のように、本発明の第３制御ルーチンで実行する判定手段は、動弁機構２００を駆動する作動油の油温が第１の範囲にあるときにＶＶＴ１７の第１応答速度を算出する第１算出手段（ステップＳ２、Ｓ３）と、第１算出手段により算出された第１応答速度が異常判定値より小さいとき第１異常判定フラグを立てる第１判定手段（ステップＳ４〜Ｓ６、Ｓ８）と、動弁機構２００を駆動する作動油の油温が第１より高い第２の範囲にあるときＶＶＴ１７の第２応答速度を算出する第２算出手段（ステップＳ２、Ｓ３）と、第２算出手段により算出された第２応答速度が異常判定値より小さいとき第２異常判定フラグを立てる第２判定手段（ステップＳ４、Ｓ５、Ｓ７、Ｓ９）と、第１異常判定フラグと第２異常判定フラグが共に立っていないとき、ＶＶＴ１７が正常であると判定する正常判定手段（ステップＳ４〜Ｓ８、Ｓ１０、Ｓ１２）と、を備え、上述したように、これらの手段は、それぞれのステップの実行により達成される。
【００７５】
また、第３制御によれば、作動油の油温が高いときに、油圧に基づかずＶＶＴ異常判定できるので、ＶＶＴ異常の誤判定を防止できる。
【００７６】
図１２は本発明によるＶＶＴ異常検出装置の第４制御ルーチンの流れ図であり、図１３はＶＶＴの正常状態、オイル劣化状態および異常状態における基準ＶＶＴ応答速度の変化が一定になる油温を示す図である。
【００７７】
まず、ステップＳ１では、本ルーチンは初回か否かを判定し、その判定結果がＹＥＳのときはステップＳ２に進み、その判定結果がＮＯのときはステップＳ３に進む。
【００７８】
ステップＳ２では、前回ＶＶＴ応答速度（以下、前回ＶＶＴ速度と記す）を０°ＣＡ／秒に、前回ＶＶＴ速度の判定時の油温（以下、前回油温と記す）を０℃に初期化する。
【００７９】
ステップＳ３では、油温センサ２２から油温を読取る。なお、油温ＯＴは先に第１制御ルーチンのステップＳ２で説明したように、推定値を用いてもよい。
【００８０】
ステップＳ４では、油温差＝前回油温−今回油温、を算出する。この今回油温は、今回ＶＶＴ応答速度判定時の油温を意味し、ステップＳ３で読取った油温である。
【００８１】
ステップＳ５では、ステップＳ４で算出した油温差が所定温度、例えば５℃以上か否かを判定し、油温差≧所定温度のときはステップＳ６に進み、油温差＜所定温度のときは本ルーチンを終了する。
【００８２】
ステップＳ６では、図６に示すマップを参照してステップＳ３で読取った油温に対応する油粘度を算出する。
【００８３】
ステップＳ７では、図７に示すマップを参照してステップＳ６で算出した油粘度に対応する今回ＶＶＴ速度を算出する。
【００８４】
または、ステップＳ６とＳ７の代わりに、図１０に示す前述した処理を実行してもよい。
【００８５】
ステップＳ８では、ＶＶＴ速度差＝前回ＶＶＴ速度−今回ＶＶＴ速度を算出する。
【００８６】
ステップＳ９では、ステップＳ８で算出したＶＶＴ速度差が判定値より小か否かを判定し、ＶＶＴ速度差＜判定値のときはステップＳ１０に進み、ＶＶＴ速度差≧判定値のときは本ルーチンを終了する。このステップＳ９における判定は、動弁機構２００を駆動する作動油の油温の増分（ΔＯＴ）、ここでは上記所定温度（５℃）、に対するステップＳ６、Ｓ７により算出されたＶＶＴ１７の応答速度の増分（ΔＲＶ）が、０に近づき傾斜がなくなりＶＶＴ速度が一定になる油温を求めるために行なう。ここで、上記所定温度に対する応答速度の増分とは、ステップＳ８で算出したＶＶＴ速度差の変化率（ΔＲＶ／ΔＯＴ）のことである。図１３に示すように、ＶＶＴ正常状態ライン１３０１、オイル劣化状態ライン１３０２およびＶＶＴ異常状態ライン１３０３において、ＶＶＴ速度が一定になる油温は、ＶＶＴ正常状態ライン１３０１では１３１１近傍であり、オイル劣化状態ライン１３０２では１３１２近傍である。
【００８７】
ステップＳ１０では、ＶＶＴ速度が異常判定値より小か否かを判定し、ＶＶＴ速度＜異常判定値のときはＶＶＴの応答性が悪くＶＶＴ異常とみなしステップＳ１１に進み、ＶＶＴ速度≧異常判定値のときはＶＶＴの応答性が許容範囲にありＶＶＴ正常とみなしステップＳ１２に進む。
【００８８】
ステップＳ１１では、ＶＶＴの異常判定フラグを立て、車両に装着されている表示パネル上に表示して運転者にＶＶＴの異常を知らせ、部品の点検を促す。
【００８９】
ステップＳ１２では、油温が判定温度より大か否かを判定し、油温＞判定温度のときはオイル劣化とみなしステップＳ１３に進み、油温≦判定温度のときはＶＶＴ正常かつオイル正常とみなしステップＳ１４に進む。
【００９０】
ステップＳ１３では、車両に装着されている表示パネル上に表示して運転者に作動油（オイル）が劣化し作動油の交換時期が近いことを知らせる。
【００９１】
ステップＳ１４では、ＶＶＴは正常と判定し、ＶＶＴの異常判定フラグを０にする。
【００９２】
以上のように、本発明の第４制御ルーチンで実行する判定手段は、ＶＶＴ１７の応答速度を算出する第１算出手段（ステップＳ６、Ｓ７）と、動弁機構２００を駆動する作動油の油温の増分（ΔＯＴ）に対する第１算出手段により算出されたＶＶＴ１７の応答速度の増分（ΔＲＶ）の変化率（ΔＲＶ／ΔＯＴ）を算出する第２算出手段（ステップＳ８）と、変化率（ΔＲＶ／ΔＯＴ）が油温の増加にともない減少する時の油温を検出する検出手段（ステップＳ９）と、検出手段により検出された油温が所定温度より低く、かつ第１算出手段により算出された応答速度が所定応答速度より高いとき、ＶＶＴ１７は正常であると判定する正常判定手段（ステップＳ１０、Ｓ１２、Ｓ１４）と、を備え、上述したように、これらの手段は、それぞれのステップの実行により達成される。
【００９３】
また、第４制御によれば、作動油の油温が高いときに、油圧に基づかずＶＶＴ異常判定できるので、ＶＶＴ異常の誤判定を防止できる。
【００９４】
図１４は本発明によるＶＶＴ異常検出装置の第５制御ルーチンの流れ図であり、図１５はＶＶＴ偏差の正規分布を示す図である。
【００９５】
まず、ステップＳ１では、クランク軸センサ２４で検出した信号を読取りエンジン回転数ＮＥを算出する。
【００９６】
ステップＳ２では、吸気圧センサ３２により検出された吸気管圧力ＰＭ、油温センサ２２により検出された油温ＯＴおよび油圧センサ３６により検出された油圧ＯＰを読取る。なお、油温ＯＴは先に第１制御ルーチンのステップＳ２で説明したように、推定値を用いてもよい。
【００９７】
ステップＳ３では、ステップＳ１で算出したエンジン回転数ＮＥとステップＳ２で検出した吸気管圧力（負荷）ＰＭに基づきマップ（図示せず）を参照して現在のエンジンの運転状態に応じた吸気弁１５の目標バルブタイミング（吸気カムシャフト２０２の目標進角量）を算出する。
【００９８】
ステップＳ４では、クランク軸センサ２４からのクランク軸位相検出パルス信号と吸気カム軸１３のカム軸センサ２３からのカム軸位相検出パルス信号とを読取る。
【００９９】
ステップＳ５では、ステップＳ４で読取ったクランク軸位相検出パルス信号とカム軸位相検出パルス信号との間の相対回転角により吸気弁１５の実バルブタイミング（吸気カム軸１３の実進角量）を算出する。
【０１００】
ステップＳ６では、ステップＳ５で算出した吸気弁１５の実バルブタイミングがステップＳ３で算出した目標バルブタイミングとなるようにＯＣＶ２１のアクチュエータ２０７のデューティ制御を行ない、吸気弁１５のバルブタイミングを調整する。
【０１０１】
ステップＳ７では、下式（２）を算出する。
【０１０２】
ＶＶＴ偏差＝
ＶＶＴ目標バルブタイミング−ＶＶＴ実バルブタイミング…（２）
ステップＳ８では、ステップＳ２で読取った油温から油温ＯＴが第１の範囲（Ｔ１より高くＴ２（＞Ｔ１）より低い温度：仮判定区間）にあるか否かを判定するため、Ｔ１＜ＯＴのときはステップＳ９に進み、ＯＴ≦Ｔ１のときは本ルーチンを終了する。
【０１０３】
ステップＳ９では、油温ＯＴが第２の範囲（Ｔ２より高い温度：本判定区間）にあるか否かを判定するため、ＯＴ＜Ｔ２のときは現在の油温は仮判定区間にあるとみなしステップＳ１０に進み、ＯＴ≧Ｔ２のときは現在の油温は本判定区間にあるとみなしステップＳ１１に進む。
【０１０４】
ステップＳ１０では、ステップＳ７で算出したＶＶＴ偏差から油温の仮判定区間における第１標準偏差σ１を求める。
【０１０５】
ステップＳ１１では、ステップＳ７で算出したＶＶＴ偏差から油温の本判定区間における第２標準偏差σ２を求める。
【０１０６】
ここで、ＶＶＴ偏差から標準偏差σ（第１標準偏差σ１、第２標準偏差σ２）を求める方法について簡単に説明する。まず、ステップＳ７で算出したＶＶＴ偏差に基づき、図１５に示すようなＶＶＴ偏差の正規分布１５０１、１５０２を作成する。これらの正規分布を作成するには、多くのＶＶＴ偏差のデータをサンプリングすることが必要なため、エンジン運転後、約数１０分位を要する。サンプリングしたＶＶＴ偏差が、０〜５°ＣＡ、５〜１０°ＣＡ、…の何れの範囲のものか識別し、各範囲に識別されたＶＶＴ偏差の度数（出現回数）を全サンプリング数で割算して頻度（出現回数／全サンプリング数）を求め、図１５に示すような、横軸に偏差（°ＣＡ）、縦軸に偏差の頻度をとった正規分布を作成する。このように作成した正規分布から一般的な統計手法を用いて標準偏差σを求める。
【０１０７】
ステップＳ１２では、ステップＳ１０で算出した第１標準偏差σ１に係数ｋ１を乗じた値が異常判定値より低いか否かを判定し、第１標準偏差σ１＊ｋ１＞異常判定値のときはステップＳ１３に進み、第１標準偏差σ１＊ｋ１≦異常判定値のときは本ルーチンを終了する。ここで、ｋ１は第１標準偏差からの偏差の許容値を決定するために設定する係数である。
【０１０８】
ステップＳ１３では、仮判定フラグを立てる。
【０１０９】
ステップＳ１４では、ステップＳ１２同様に、ステップＳ１１で算出した第２標準偏差σ２に係数ｋ２を乗じた値が異常判定値より低いか否かを判定し、第２標準偏差σ２＊ｋ２＞異常判定値のときはステップＳ１５に進み、第２標準偏差σ２＊ｋ２≦異常判定値のときはステップＳ１６に進む。ここで、ｋ２は第２標準偏差からの偏差の許容値を決定するために設定する係数である。
【０１１０】
ステップＳ１５では、ＶＶＴの異常判定フラグを立て、車両に装着されている表示パネル上に表示して運転者にＶＶＴの異常を知らせ、作動油の交換を促す。
【０１１１】
ステップＳ１６では、仮判定フラグが立っているか否かを判定し、仮判定フラグ＝１（ＯＮ）のときはステップＳ１７に進み、仮判定フラグ＝０（ＯＦＦ）のときはステップＳ１８に進む。
【０１１２】
ステップＳ１７では、車両に装着されている表示パネル上に表示して運転者に作動油（オイル）が劣化し作動油の交換時期が近いことを知らせる。
【０１１３】
ステップＳ１８では、ＶＶＴは正常と判定し、ＶＶＴの異常判定フラグを０にする。
【０１１４】
以上のように、本発明の第５制御ルーチンで実行する判定手段は、目標バルブ作動特性値と実バルブ作動特性値との偏差のバラツキから正規分布を算出する第１算出手段（ステップＳ１０、Ｓ１１）と、正規分布から偏差の標準偏差値を算出する第２算出手段（ステップＳ１０、Ｓ１１）と、動弁機構２００を駆動する作動油の油温が所定温度より高く、かつ標準偏差値が所定の範囲を超えているとき、ＶＶＴ１７は異常であると判定する異常判定手段（ステップＳ１４）と、を備え、上述したように、これらの手段は、それぞれのステップの実行により達成される。
【０１１５】
また、第５制御によれば、作動油の油温が高いときに、油圧に基づかずＶＶＴ異常判定できるので、ＶＶＴ異常の誤判定を防止できる。
【０１１６】
【発明の効果】
以上説明したように、第一発明による内燃機関の可変バルブタイミング機構の異常検出装置によれば、作動油の油温が高温で油圧が低くＶＶＴの応答が悪いとき、または油温が低温で油圧が高くＶＶＴの応答が悪いときに、ＶＶＴの異常を誤ることなく判定する内燃機関の可変バルブタイミング機構の異常検出装置を提供することができる。
【０１１７】
また、第二発明による内燃機関の可変バルブタイミング機構の異常検出装置によれば、作動油の油温が高温でＶＶＴの応答が悪いときに、油圧に基づかずＶＶＴの異常を誤ることなく判定する内燃機関の可変バルブタイミング機構の異常検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る内燃機関の可変バルブタイミング機構の異常検出装置の概略構成図である。
【図２】図１に示す可変バルブタイミング機構の動弁機構の動作説明図である。
【図３】本発明によるＶＶＴ異常検出装置の第１制御ルーチンの流れ図である。
【図４】油温と油圧から油流量を算出するマップを示す図であり、（Ａ）は油温と油圧との関係を実験的に求めて作成したマップを示す図であり、（Ｂ）は油温と油流量との関係を理論的に求めて作成したマップを示す図であり、（Ｃ）は油圧と油流量との関係のマップを示す図である。
【図５】本発明によるＶＶＴ異常検出装置の第２制御ルーチンの流れ図である。
【図６】油温から油粘度を算出するマップを示す図である。
【図７】油粘度から基準ＶＶＴ応答速度と判定時間を算出するマップを示す図である。
【図８】油温から基準ＶＶＴ応答速度と判定時間を算出するマップを示す図である。
【図９】本発明によるＶＶＴ異常検出装置の第３制御ルーチンの流れ図である。
【図１０】図９に示す流れ図のステップＳ２とＳ３を他の処理に置換えた例を示す図である。
【図１１】（Ａ）はＶＶＴの正常状態、オイル劣化状態およびＶＶＴの異常状態における油温と基準ＶＶＴ応答速度の各関係を示す図であり、（Ｂ）はＶＶＴの正常状態、オイル劣化状態およびＶＶＴの異常状態に対する仮判定と本判定の結果のテーブルを示す図である。
【図１２】本発明によるＶＶＴ異常検出装置の第４制御ルーチンの流れ図である。
【図１３】ＶＶＴの正常状態、オイル劣化状態および異常状態における基準ＶＶＴ応答速度の変化が一定になる油温を示す図である。
【図１４】本発明によるＶＶＴ異常検出装置の第５制御ルーチンの流れ図である。
【図１５】ＶＶＴ偏差の正規分布を示す図である。
【符号の説明】
１１…エンジン
１２…クランク軸
１３…吸気カム軸
１４…排気カム軸
１５…吸気弁
１６…排気弁
１７…可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）
１８…オイルポンプ
２１…オイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）
２２…油温センサ
２３…カム軸センサ
２４…クランク軸センサ
２５…水温センサ
２９…吸気温センサ
３２…吸気圧センサ
３６…油圧センサ
４０…エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an abnormality detection device for a variable valve timing mechanism of an internal combustion engine, and more particularly to a valve including at least one of a valve timing, a valve lift, and a valve opening period of one or both of an intake valve and an exhaust valve of the internal combustion engine. When the temperature of the hydraulic oil for driving the actuator for changing the valve operation characteristic of the variable valve timing mechanism (hereinafter, appropriately referred to as VVT) for changing the operation characteristic is low, the hydraulic pressure is high, and the response of the VVT actuator is poor, the VVT The present invention relates to an abnormality detection device for a variable valve timing mechanism of an internal combustion engine that eliminates erroneous determination of an abnormality.
[0002]
[Prior art]
BACKGROUND ART A variable valve timing mechanism (VVT) of an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) is a valve timing (opening / closing valve timing) of one or both of an intake valve and an exhaust valve, a valve lift amount, and a valve opening period. A mechanism for changing a valve operation characteristic including at least one of the mechanisms. Lubricating oil is stored in an oil pan provided below the cylinder block of the engine. The lubricating oil is pumped out by an oil pump driven by rotation of the engine, and supplied to various parts of the engine, an oil control valve (OCV), a VVT, and the like. Since the VVT actuator is driven by the oil pressure of lubricating oil (hereinafter referred to as hydraulic oil as appropriate) generated by an oil pump, when the engine speed is low, the hydraulic oil pressure decreases, and the driving force of the VVT actuator decreases. The operation delay time increases.
[0003]
An abnormality detection device for a variable valve timing mechanism of an internal combustion engine according to a first prior art detects an operation delay time of the VVT, and determines that the VVT is abnormal when the detected operation delay time becomes larger than a reference value. . However, according to the first conventional technique, when the engine speed is low but the VVT is normal, there is a possibility that the VVT abnormality is erroneously determined unless the abnormality determination of the VVT is prohibited.
[0004]
In order to solve this problem, an abnormality detection device for a variable valve timing mechanism of an internal combustion engine described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-127407 according to a second prior art determines execution or prohibition of VVT abnormality determination based on oil pressure. . That is, the abnormality determination of the VVT is performed when the hydraulic pressure of the hydraulic oil is high, and the abnormality determination of the VVT is prohibited when the hydraulic pressure is low. Here, the VVT abnormality is determined when the deviation between the target valve timing determined according to the operating state of the engine and the actual valve timing measured during the operation of the engine is deviated by a predetermined value or more. I do. However, according to the second conventional technique, even when the hydraulic pressure of the hydraulic oil is high, when the oil temperature is low, the viscosity of the hydraulic oil increases (the oil amount decreases), and when the hydraulic pressure is low, the VVT operates similarly. The responsiveness deteriorates and the operation delay time increases. For this reason, when the hydraulic pressure of the hydraulic oil is high and the oil temperature is low but the VVT is normal, unless the VVT abnormality determination is prohibited, it may be erroneously determined that the VVT is abnormal.
[0005]
In order to solve this problem, an abnormality detection device for a variable valve timing mechanism of an internal combustion engine described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-73794 according to a third conventional technique determines VVT abnormality based on oil temperature. That is, the abnormality determination of the VVT is performed when the oil temperature of the hydraulic oil is high, and the abnormality determination of the VVT is prohibited when the oil temperature is low. However, according to the third conventional technique, when the oil temperature of the hydraulic oil is high and the oil pressure is low, the operation responsiveness of the VVT deteriorates and the operation delay time increases as in the case of the low oil temperature. I do. Nevertheless, when the oil temperature of the hydraulic oil is high and the oil pressure is low, there is a possibility that the VVT is erroneously determined to be normal.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the present invention determines the VVT abnormality without error when the hydraulic oil temperature is high and the hydraulic pressure is low and the VVT response is poor, or when the oil temperature is low and the hydraulic pressure is high and the VVT response is poor. It is a first object of the present invention to provide an abnormality detection device for a variable valve timing mechanism of an internal combustion engine.
[0007]
Another object of the present invention is to provide an abnormality detection device for a variable valve timing mechanism of an internal combustion engine, which is capable of judging an error of a VVT without error based on a hydraulic pressure when a response of the VVT is poor due to a high oil temperature of hydraulic oil. For the second purpose.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
An abnormality detection apparatus for a variable valve timing mechanism of an internal combustion engine according to the present invention that achieves the first object has at least one of a valve timing, a valve lift amount, and a valve opening period of one or both of an intake valve and an exhaust valve of the internal combustion engine. The target valve operating characteristic value determined according to the operating state of the internal combustion engine and the actual valve operating characteristic value measured during the operation of the internal combustion engine are determined by detecting the abnormality of the variable valve timing mechanism that changes the valve operating characteristic including The variable valve timing mechanism is determined to be abnormal due to a deviation from the variable valve timing mechanism by a predetermined value or more, and an actuator that changes the valve operation characteristic of the variable valve timing mechanism. In the abnormality detection device for a valve timing mechanism, the determination means calculates a flow rate of hydraulic oil for driving the actuator. Calculation means for, characterized in that the flow rate of the hydraulic oil which is calculated by the calculating means is provided with, interrupting interruption means the determination by the determination means when less than the predetermined value.
[0009]
An abnormality detection apparatus for a variable valve timing mechanism of an internal combustion engine according to the present invention that achieves the second object has at least one of a valve timing, a valve lift amount, and a valve opening period of one or both of an intake valve and an exhaust valve of the internal combustion engine. The target valve operating characteristic value determined according to the operating state of the internal combustion engine and the actual valve operating characteristic value measured during the operation of the internal combustion engine are determined by detecting the abnormality of the variable valve timing mechanism that changes the valve operating characteristic including The variable valve timing mechanism is determined to be abnormal due to a deviation from the variable valve timing mechanism by a predetermined value or more, and an actuator that changes the valve operation characteristic of the variable valve timing mechanism. In the abnormality detection device for a valve timing mechanism, the determination means calculates a viscosity of hydraulic oil for driving the actuator. First calculating means, a second calculating means for calculating a reference response speed of the variable valve timing mechanism with respect to the viscosity calculated by the first calculating means, and a duration in which the deviation is larger than the reference response speed. When a predetermined time has elapsed, the variable valve timing mechanism includes abnormality determination means for determining that an abnormality has occurred.
[0010]
According to another aspect of the invention, there is provided a variable valve timing mechanism abnormality detecting apparatus for an internal combustion engine, wherein the determining means determines that the temperature of the hydraulic oil for driving the actuator is equal to the first temperature. A first calculating means for calculating a first response speed of the variable valve timing mechanism when the first response speed is within the range; and a first abnormality determining flag when the first response speed calculated by the first calculating means is smaller than an abnormality determination value. First determining means for setting up, second calculating means for calculating a second response speed of the variable valve timing mechanism when an oil temperature of hydraulic oil for driving the actuator is in a second range higher than first, and A second abnormality determination flag for setting a second abnormality determination flag when the second response speed calculated by the second calculation means is smaller than an abnormality determination value; a first abnormality determination flag and a second abnormality determination flag; But when no stand together, wherein the variable valve timing mechanism provided with a normality determination means for determining as normal.
[0011]
Another embodiment of the abnormality detecting device for a variable valve timing mechanism of an internal combustion engine according to the present invention, which achieves the second object, comprises a first calculating means for calculating a response speed of the variable valve timing mechanism. Means and a change rate (ΔRV / ΔOT) of an increment (ΔRV) of a response speed of the variable valve timing mechanism calculated by the first calculating means with respect to an increment (ΔOT) of an oil temperature of hydraulic oil for driving the actuator. A second calculating means for calculating, a detecting means for detecting an oil temperature when the rate of change (ΔRV / ΔOT) decreases with an increase in the oil temperature, and an oil temperature detected by the detecting means being lower than a predetermined temperature. If the response speed calculated by the first calculating means is lower than the predetermined response speed, the variable valve timing mechanism determines that the variable valve timing mechanism is normal. Characterized by comprising a and.
[0012]
Still another embodiment of the abnormality detection device for a variable valve timing mechanism of an internal combustion engine according to the present invention, which achieves the second object, includes: a determination unit configured to determine a deviation between the target valve operation characteristic value and the actual valve operation characteristic value. A first calculating means for calculating a normal distribution from the variation of the second distribution means, a second calculating means for calculating a standard deviation value of the deviation from the normal distribution, an oil temperature of hydraulic oil for driving the actuator is higher than a predetermined temperature, and When the standard deviation value exceeds a predetermined range, the variable valve timing mechanism includes an abnormality determining unit that determines that the variable valve timing mechanism is abnormal.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0014]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an abnormality detection device for a variable valve timing mechanism of an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. The engine 11 shown in FIG. 1 is a DOHC (Double Overhead Camshaft) type four-cylinder engine, and separates the rotational power of a crankshaft 12 from an intake camshaft 13 and an exhaust camshaft which are independent from each other via a timing chain (not shown). 14, the intake camshaft 13 drives the intake valve 15 and the exhaust camshaft 14 drives the exhaust valve 16 to open and close. The intake camshaft 13 is provided with a hydraulically driven variable valve timing mechanism (VVT) 17 for adjusting the advance amount of the intake camshaft 13 with respect to the crankshaft 12. In the present embodiment, the example in which the VVT 17 is provided on the intake camshaft 13 is shown. However, the present invention can be applied to a form in which a similar VVT is provided on the exhaust camshaft 14 instead or additionally.
[0015]
The VVT 17 uses the lubricating oil of the engine 11 as the working oil. An oil pump 18 is driven in conjunction with the engine 11, and lubricating oil is pumped up by an oil pump 18 from an oil pan 19 connected to a lower portion of a cylinder block 11a of the engine 11 and storing the lubricating oil. The oil pressure is supplied to the VVT 17, and the oil pressure is duty-controlled by an oil control valve (OCV) 21 provided in the middle of the oil passage 20, whereby the advance amount of the intake camshaft 13 is controlled according to the oil pressure. The oil pan 19 is provided with an oil temperature sensor 22 that detects the temperature of lubricating oil (hereinafter, referred to as hydraulic oil). Note that the oil temperature sensor 22 may be provided in the oil passage 20 or the VVT 17. The oil pan 19 also serves to radiate heat to the outside air and cool the lubricating oil.
[0016]
A camshaft sensor 23 is installed near the intake camshaft 13, and a crankshaft sensor 24 is installed near the crankshaft 12. The crankshaft sensor 24 generates N crankshaft phase detection pulse signals per rotation of the crankshaft 12, while the camshaft sensor 23 detects 2N camshaft phase pulses per rotation of the intake camshaft 13. Generate a pulse signal. When the maximum advance amount of the intake camshaft 13 is θmax ° CA, the number N of crankshaft phase detection pulse signals is set so that N <360 / θmax. Thereby, the intake valve is determined by the relative rotation angle between the crankshaft phase detection pulse signal from the crankshaft sensor 24 and the camshaft phase detection pulse signal from the camshaft sensor 23 of the intake camshaft 13 that is subsequently generated. Fifteen actual valve timings (actual advance amounts of the intake camshaft 13) are calculated.
[0017]
A water temperature sensor 25 for detecting the temperature of the cooling water flowing through the water jacket 11b (hereinafter referred to as water temperature) is attached to the cylinder block 11a of the engine 11, and an ignition plug 26 is attached to the cylinder head 11c for each cylinder. Have been.
[0018]
On the other hand, an air cleaner 28 is provided at the most upstream part of the intake pipe 27, and an intake air temperature sensor 29 for detecting an intake air temperature is provided downstream thereof. A throttle valve 30 is provided downstream of the intake air temperature sensor 29, and an opening of the throttle valve 30 is detected by a throttle sensor 31. Downstream of the throttle valve 30, an intake pressure sensor 32 for detecting the pressure in the intake pipe is provided. A fuel injection valve 34 is mounted near the intake port 33 of each cylinder. A vehicle equipped with the engine 11 is provided with a vehicle speed sensor 35. A hydraulic pressure sensor 36 that detects the hydraulic pressure of the hydraulic oil flowing into the VVT 17 is provided near the VVT 17 in the oil passage 20. The various sensors described above and a position sensor (206 in FIG. 2) described later are connected to an input port of an engine control unit (ECU) 40. On the other hand, the OCV 21, the spark plug 26, the fuel injection valve 34, and the like are connected to the ECU 40. Connected to the output port.
[0019]
Next, an engine control unit (ECU) 40 provided in the abnormality detection device for the variable valve timing mechanism of the internal combustion engine according to the embodiment shown in FIG. 1 will be described. The ECU 40 is formed of a general digital computer, and is connected to a CPU, a RAM, a ROM, an input port and an output port, and an AD converter and an output port connected to the input port via a bidirectional bus (not shown). And a driving circuit connected to the driving circuit. To the input port, analog voltage output from the above-described various sensors installed in each part of the vehicle equipped with the ECU 40 is input via an AD converter, or digital signals from the various sensors are directly input. In response to a control signal from the output port to the drive circuit by the ECU 40, electric power is supplied from a battery or an alternator (not shown) to electrical loads such as the OCV 21, the ignition plug 26, and the fuel injection valve 34.
[0020]
FIG. 2 is an explanatory diagram of the operation of the valve operating mechanism of the variable valve timing mechanism shown in FIG. The valve operating mechanism 200 shown in the upper part of FIG. 2 is a mechanism of the VVT 17 for changing the valve timing of the intake valve 15 of the VVT 17 by the oil control valve (OCV) 21 shown in the lower part, and operates as follows.
[0021]
The valve mechanism 200 has a cam 201 for opening and closing the intake valve 15 provided for one cylinder. When the relative position of the cam 201 with respect to the intake valve 15 in the rotation axis direction of the cam 201 (hereinafter referred to as the relative position of the cam 201) changes, the outer shape of the cam 201 changes the opening / closing valve characteristics of the intake valve 15 (for example, valve opening timing, The valve opening period, lift amount, etc.) are changed. The cam 201 is fixed to one camshaft 202 such that the rotation axis of the cam 201 is coaxial with the rotation axis of the camshaft 202.
[0022]
As described above, since the cam 201 is fixed to the camshaft 202, when the camshaft 202 moves in the axial direction, the cam 201 also moves in the rotational axis direction, thereby changing the relative position of the cam 201 and changing the position of the intake valve 15. The on-off valve characteristics are changed. Therefore, the opening / closing characteristics of the intake valve 15 can be changed by moving the camshaft 201 in the axial direction. By moving the camshaft 202 in the axial direction so that the relative position of the cam 201 becomes the target relative position, the on-off valve characteristics of the intake valve 15 can be controlled to the target on-off valve characteristics.
[0023]
At one end of the camshaft 202, a hydraulic camshaft driving device 203 for moving the camshaft 202 in the axial direction is provided. Functions as changing means for changing the characteristics. The hydraulic camshaft driving device 203 includes a hydraulic cylinder 204 and an OCV 21. As shown in FIG. 2, the hydraulic cylinder 204 accommodates a piston 205 attached to one end of the camshaft 202, and slides the piston 205 in the hydraulic cylinder 204 to move the camshaft 202 in its axial direction. Move to
[0024]
The position of the piston 205 in the hydraulic cylinder 204 is detected by a position sensor 206, and the output of the position sensor 206 is input to an input port via an A / D converter corresponding to the ECU 40. The position of the camshaft 202, that is, the relative position of the cam 201 is detected based on the output of the position sensor 206. On the other hand, the operation of the piston 205 in the hydraulic cylinder 204, that is, the movement of the camshaft 202 in the axial direction depends on the on / off duty ratio of the control pulse signal transmitted to the actuator 207 of the OCV 21 (the time during which the signal is on). The ratio is controlled by changing the signal-on time relative to the total time during which the signal is off.
[0025]
That is, when the duty ratio of the control pulse signal transmitted to the actuator 207 of the OCV 21 is larger than the reference duty ratio, the camshaft 202 moves in one direction in the axial direction, and the relative position of the cam 201 moves in one direction. I do. Thereby, the opening / closing valve characteristic of the intake valve 15 changes in a certain direction. The fact that the opening / closing valve characteristic of the intake valve 15 changes in a certain direction means, for example, that the valve opening timing is earlier, the valve opening period is longer, or the lift amount is larger.
[0026]
Conversely, if the duty ratio of the control pulse signal transmitted to the actuator 207 of the OCV 21 is smaller than the reference duty ratio, the camshaft 202 moves in the axial direction in the direction opposite to the one direction, and the camshaft 202 moves relative to the cam 201. The position moves in a direction opposite to the one direction. As a result, the opening / closing valve characteristics of the intake valve 15 change in a direction opposite to the certain direction. The fact that the opening / closing valve characteristic of the intake valve 15 changes in a direction opposite to the certain direction means that, for example, the valve opening timing is delayed, the valve opening period is shortened, or the lift amount is reduced. I do.
[0027]
Further, the greater the deviation of the duty ratio from the reference duty ratio, the greater the distance that the relative position of the cam 201 moves per unit time, and thus the opening / closing characteristics of the intake valve 15 per unit time. Changes to a greater extent. Here, the reference duty ratio is a duty ratio at which the piston 205 of the hydraulic cylinder 204 is not operated, that is, a duty ratio at which the opening / closing valve characteristic of the intake valve 15 does not change without changing the relative position of the cam 201. is there. This reference duty ratio is a duty ratio determined for each hydraulic camshaft drive device 203 according to the hydraulic pressure and oil temperature of the hydraulic oil.
[0028]
Next, the flow of hydraulic oil supplied from the oil pan 19 to the valve mechanism 200 of the VVT 17 via the OCV 21 and returned to the oil pan 19 via the OCV 21 will be described below. When it is desired to advance the valve timing of the intake valve 15, the piston 205 of the valve mechanism 200 is operated in the first direction 211 by the OCV 21, and the hydraulic oil pumped from the oil passage 20 is moved via the OCV 21 and the oil passage 212. The hydraulic fluid is sent to a first hydraulic chamber (extrusion return hydraulic chamber) 213 of the two hydraulic chambers of a hydraulic cylinder 204 provided in the valve mechanism 200, and the hydraulic oil in a second hydraulic chamber (extrusion hydraulic chamber) 214 of the hydraulic cylinder 204 is supplied to the hydraulic cylinder 204. The oil is returned to the oil pan 19 via the oil passage 215, the OCV 21, and the oil passage 216.
[0029]
On the other hand, when it is desired to delay the valve timing of the intake valve 15, the piston 205 of the valve mechanism 200 is operated by the OCV 21 in the second direction 217 opposite to the first direction 211, and the hydraulic oil pumped from the oil passage 20 is discharged. The oil is sent to the second hydraulic chamber 214 of the hydraulic cylinder 204 of the VVT 17 via the OCV 21 and the oil passage 215, and the hydraulic oil in the first hydraulic chamber 213 of the hydraulic cylinder 204 is supplied to the oil via the oil passage 212, the OCV 21 and the oil passage 218. Return to pan 19. When it is desired to fix the valve timing of the intake valve 15 to the current position, the valve mechanism 200 is operated by the OCV 21 so that the spools 221a, 221b, and 221c in the cylinder 220 of the OCV 21 are in the neutral position in the cylinder 220. Then, the ports 222a and 222b of the cylinder 220 of the oil passages 215 and 212 between the OCV 21 and the valve train 200 are closed by the spools 221a and 221b. It should be noted that in other embodiments in which the same VVT is provided on the exhaust camshaft 14, a similar valve mechanism is provided.
[0030]
According to the VVT abnormality detection device of the present invention, the difference between the target valve operation characteristic value determined according to the operating state of the engine and the actual valve operation characteristic value measured during operation is shifted by a predetermined value or more. The ECU includes a determination unit (determination of the following processing by the ECU 40) that determines that the valve is abnormal, and an actuator for changing the valve operation characteristics of the VVT 17, that is, the valve mechanism 200 shown in FIG. Here, in the present embodiment, the valve operation characteristic means valve timing. Hereinafter, the control of the engine control unit ECU 40 will be described in detail. The routine described below is executed at a predetermined cycle, for example, every 0.1 second.
[0031]
FIG. 3 is a flowchart of a first control routine of the VVT abnormality detection device according to the present invention. First, in step S1, a signal detected by the crankshaft sensor 24 is read to calculate the engine speed NE.
[0032]
In step S2, the intake pipe pressure PM detected by the intake pressure sensor 32, the oil temperature OT detected by the oil temperature sensor 22, and the oil pressure OP detected by the oil pressure sensor 36 are read. The oil temperature OT is not detected by the oil temperature sensor 22, but is detected by a water temperature detected by the water temperature sensor 25, the engine speed NE, an intake air temperature detected by the intake air temperature sensor 29, and an air flow meter (not shown). An oil temperature estimation value estimated based on the detected intake air amount to the engine cylinder or the fuel injection amount calculated by the fuel injection control by the ECU 40 may be used.
[0033]
In step S3, an intake valve 15 corresponding to the current operating state of the engine is referred to by referring to a map (not shown) based on the engine speed NE calculated in step S1 and the intake pipe pressure (load) PM detected in step S2. (The target advance amount of the intake camshaft 202) is calculated.
[0034]
In step S4, the crankshaft phase detection pulse signal from the crankshaft sensor 24 and the camshaft phase detection pulse signal from the camshaft sensor 23 of the intake camshaft 13 are read.
[0035]
In step S5, the actual valve timing of the intake valve 15 (the actual advance angle of the intake camshaft 13) is calculated from the relative rotation angle between the crankshaft phase detection pulse signal and the camshaft phase detection pulse signal read in step S4. I do.
[0036]
In step S6, the duty control of the actuator 207 of the OCV 21 is performed so that the actual valve timing of the intake valve 15 calculated in step S5 becomes the target valve timing calculated in step S3, and the valve timing of the intake valve 15 is adjusted. Here, the map for calculating the oil flow rate will be described below.
[0037]
FIG. 4 is a diagram showing a map for calculating the oil flow rate from the oil temperature and the oil pressure, FIG. 4A is a diagram showing a map created by experimentally obtaining the relationship between the oil temperature and the oil pressure, and FIG. It is a figure which shows the map created by theoretically calculating | requiring the relationship between oil temperature and oil flow, and (C) is a figure which shows the map of the relationship between oil pressure and oil flow. These maps are stored in the RAM of the ECU 40. As shown in FIG. 4 (A), when the oil temperature increases, the hydraulic pressure decreases, the responsiveness of driving the VVT actuator decreases, and normal control of the VVT is no longer possible. I do. The map shown in FIG. 4B is a map that calculates the oil flow rate from the oil temperature OT and the oil pressure OP read in step S2 using Bernoulli's theorem, and shows the relationship between the oil temperature and the oil flow rate from the calculation result. FIG. According to Bernoulli's theorem, an equation representing the law of conservation of energy for a fluid flow is given by the following equation for an ideal fluid.
[0038]
v 2 / 2 + p / ρ + gz = c (constant) (1)
Here, v is the speed (flow rate) of the hydraulic oil, p is the hydraulic pressure, ρ is the density (viscosity) of the fluid (hydraulic oil), g is the gravitational acceleration, z is the height from the reference plane, and c is a constant. Since ρ, that is, the density of the working oil, can be obtained from the oil temperature, if the oil pressure is known, the oil flow can be obtained from the above equation (1). Alternatively, a map shown in FIG. 4C representing the oil pump characteristics is stored in the ECU 40, and the oil flow rate is calculated from the read oil pressure.
[0039]
In step S7, the hydraulic pressure OP corresponding to the oil temperature OT read in step S2 is calculated with reference to the map shown in FIG. 4A, and the hydraulic pressure OP is compared with a predetermined value. , The process proceeds to step S8 to execute the VVT abnormality determination, and when the hydraulic pressure ≦ the predetermined value, the process ends.
[0040]
In step S8, the oil flow is calculated from the oil temperature OT read in step S2 with reference to the map shown in FIG.
[0041]
In step S9, the oil flow rate calculated in step S8 is compared with a predetermined value. If the oil flow rate is larger than the predetermined value, it is determined that the VVT is normal, and the process proceeds to step S10. This routine ends without executing.
[0042]
In step S10, the following equation (2) is calculated.
[0043]
VVT deviation =
VVT target valve timing−VVT actual valve timing (2)
In step S11, the VVT deviation calculated in step S10 is compared with a deviation determination value (fixed value). If VVT deviation> deviation determination value, it is determined that the VVT abnormality determination condition is satisfied, and the process proceeds to step S12, where VVT deviation ≦ If it is the deviation determination value, the routine ends without executing the VVT abnormality determination processing.
[0044]
In step S12, it is determined whether or not an elapsed time after the determination that VVT deviation> deviation determination value in step S11 has elapsed a predetermined time (t seconds). If the elapsed time ≧ t, the process proceeds to step S13. If <t, this routine ends.
[0045]
In step S13, a VVT abnormality determination flag is set and displayed on a display panel mounted on the vehicle to notify the driver of the VVT abnormality.
[0046]
As described above, the determination means executed in the first control routine of the present invention includes the calculation means (step S8) for calculating the flow rate of the hydraulic oil driving the valve mechanism 200, and the hydraulic oil calculated by the calculation means. If the flow rate is less than the predetermined value, or if the VVT deviation does not exceed the deviation determination value even if the flow rate of the hydraulic oil is equal to or more than the predetermined value, or if the VVT deviation exceeds the predetermined value (t seconds), the determination means (step S9) To step S13) to interrupt the determination in step S9. As described above, these means are achieved by executing the respective steps.
[0047]
Further, according to the first control, when the oil temperature is high and the oil pressure is low, the VVT abnormality is not determined in step S7, and when the oil temperature is low and the oil pressure is high, the VVT abnormality is not determined in step S9. it can.
[0048]
FIG. 5 is a flowchart of a second control routine of the VVT abnormality detection device according to the present invention. Steps S1 to S6 and steps S10 to S13 in the second control routine of the present invention execute the same processes and the same step numbers in the first control routine, and therefore description thereof will be omitted. Steps S7 to S9 will be described below with reference to FIGS.
[0049]
FIG. 6 is a diagram showing a map for calculating oil viscosity from oil temperature, FIG. 7 is a diagram showing a map for calculating reference VVT response speed (judgment time) from oil viscosity, and FIG. 8 is a diagram showing reference VVT from oil temperature. It is a figure showing a map which calculates a response speed (judgment time). These maps are stored in the RAM of the ECU 40.
[0050]
The map shown in FIG. 6 is created using the following expression (3) of Walther-ASTM which gives the relationship between oil temperature and oil viscosity.
[0051]
loglog (ν + a) = A−BlogT (3)
Here, ν is the kinematic viscosity expressed in cSt (centistokes) of the CGS unit system, a, A and are constants determined by the type of oil (k is Boltzmas constant), and T is the absolute temperature. As can be seen from equation (3), the kinematic viscosity ν decreases as the temperature increases.
[0052]
The map shown in FIG. 7 is created as follows from the experimental results. That is, while the engine speed NE is kept constant, the viscosity is changed by changing the oil temperature of the hydraulic oil, and the valve mechanism 200 is driven for a predetermined time (for example, one second) with the hydraulic oil having the changed viscosity. Is measured, the reference VVT response speed (° CA / sec) is calculated from the valve timing change per predetermined time, and the oil viscosity and the VVT response speed are calculated from the calculation result. Create a map showing the relationship between On the other hand, a map showing the relationship between the oil viscosity and the determination time t is created from the reference VVT response speed calculated as described above using the following equation (4) and the deviation determination value (fixed value).
[0053]
Determination time t = deviation determination value / reference VVT response speed (4)
The map shown in FIG. 8 calculates the oil temperature from the oil viscosity with reference to the map of FIG. 6, and obtains the relationship between the oil temperature and the reference VVT response speed and the relationship between the oil temperature and the determination time with reference to FIG. create.
[0054]
In step S7, the oil viscosity corresponding to the oil temperature OT read in step S2 is calculated with reference to the map shown in FIG.
[0055]
In step S8, a reference VVT response speed corresponding to the oil viscosity calculated in step S7 is calculated with reference to the map shown in FIG.
[0056]
In step S9, a determination time t corresponding to the oil temperature OT read in step S2 is calculated using equation (4) with reference to the map shown in FIG.
[0057]
As described above, the determining means executed in the second control routine of the present invention is calculated by the first calculating means (step S7) for calculating the viscosity of the hydraulic oil for driving the valve mechanism 200 and the first calculating means. A second calculating means (step S8) for calculating a reference response speed of the VVT with respect to the measured viscosity, and an abnormality which determines that the VVT is abnormal when a continuation time in which the deviation is larger than the reference response speed has passed a predetermined time t. It has determination means (Steps S10 to S13), and as described above, these means are achieved by executing the respective steps.
[0058]
Further, according to the second control, when the oil temperature of the hydraulic oil is high, the VVT abnormality can be determined based on the hydraulic pressure, so that the erroneous determination of the VVT abnormality can be prevented.
[0059]
FIG. 9 is a flowchart of a third control routine of the VVT abnormality detecting device according to the present invention, and FIG. 10 is a diagram showing an example in which steps S2 and S3 of the flowchart shown in FIG. 9 are replaced with other processes. (A) is a diagram showing the relationship between the oil temperature and the VVT response speed in the normal state of the VVT, the oil deterioration state, and the abnormal state of the VVT abnormality. FIG. 11 (B) shows the normal state of the VVT, the oil deterioration state, and FIG. 7 is a diagram illustrating a table of a result of a temporary determination and a final determination on an abnormal state of VVT abnormality.
[0060]
First, in step S1, the oil temperature is read from the oil temperature sensor 22. As the oil temperature OT, an estimated value may be used as described in step S2 of the first control routine.
[0061]
In step S2, the oil viscosity corresponding to the oil temperature OT read in step S1 is calculated with reference to the map shown in FIG.
[0062]
In step S3, the VVT response speed corresponding to the oil viscosity calculated in step S2 is calculated with reference to the map shown in FIG.
[0063]
Alternatively, instead of steps S2 and S3, the following processing shown in FIG. 10 may be executed.
[0064]
In step S101, the VVT deviation is calculated. In step S102, it is determined whether the VVT deviation is larger than a predetermined value. If VVT deviation> predetermined value, the process proceeds to step S103, where the VVT deviation is stored for the first time, and then, in step S104. The time (t) during which the condition is satisfied is counted. When VVT deviation ≦ predetermined value in step S102, the process proceeds to step S105, and a value obtained by dividing the difference between the deviation storage value (VT) and the predetermined value by the counted time (t) is set as the VVT response speed.
[0065]
In step S4, to determine whether or not the oil temperature OT is in the first range (temperature higher than T1 and lower than T2 (> T1): a provisional determination section), when T1 <OT, the process proceeds to step S5. When OT ≦ T1, this routine ends.
[0066]
In step S5, it is determined whether or not the oil temperature OT is in the second range (a temperature higher than T2: the main determination section). Therefore, when OT <T2, the current oil temperature is considered to be in the temporary determination section. Proceeding to step S6, when OT ≧ T2, the current oil temperature is considered to be in the main determination section and the process proceeds to step S7.
[0067]
In step S6, it is determined whether or not the VVT response speed calculated in step S3 is lower than the abnormality determination value. When VVT response speed <abnormality determination value, the process proceeds to step S8, and when VVT response speed ≧ abnormality determination value, This routine ends.
[0068]
In step S7, similarly to step S6, it is determined whether the VVT response speed calculated in step S3 is lower than the abnormality determination value. If VVT response speed <abnormality determination value, the process proceeds to step S9, where VVT response speed ≧ abnormal. When it is the determination value, the process proceeds to step S10.
[0069]
In step S8, a temporary determination flag is set.
[0070]
In step S9, a VVT abnormality determination flag is set and displayed on a display panel mounted on the vehicle to notify the driver of the VVT abnormality and urge the user to inspect the parts.
[0071]
In step S10, it is determined whether the temporary determination flag is set. If the temporary determination flag is 1 (ON), the process proceeds to step S11. If the temporary determination flag is 0 (OFF), the process proceeds to step S12.
[0072]
In step S11, the hydraulic oil (oil) is displayed on the display panel mounted on the vehicle to prompt the driver to replace the hydraulic oil.
[0073]
In step S12, VVT is determined to be normal, and the VVT abnormality determination flag is set to 0.
[0074]
As described above, the determination means executed in the third control routine of the present invention calculates the first response speed of the VVT 17 when the temperature of the hydraulic oil driving the valve mechanism 200 is within the first range. 1 calculating means (steps S2, S3); and first determining means (steps S4 to S6, S8) for setting a first abnormality determining flag when the first response speed calculated by the first calculating means is smaller than the abnormality determining value. A second calculating means (steps S2 and S3) for calculating a second response speed of the VVT 17 when the temperature of the hydraulic oil driving the valve train 200 is in a second range higher than the first range; The second determination means (steps S4, S5, S7, S9) for setting a second abnormality determination flag when the second response speed calculated by the above is smaller than the abnormality determination value, and the first abnormality determination flag and the second abnormality determination flag Don't stand together When, VVT17 normality determination means it is determined to be normal (step S4 to S8, S10, S12) and, provided with, as described above, these means are achieved by the execution of each step.
[0075]
Further, according to the third control, when the oil temperature of the hydraulic oil is high, the VVT abnormality can be determined irrespective of the oil pressure, so that the erroneous determination of the VVT abnormality can be prevented.
[0076]
FIG. 12 is a flowchart of a fourth control routine of the VVT abnormality detection device according to the present invention, and FIG. 13 is a diagram showing an oil temperature at which a change in the reference VVT response speed in a normal state, an oil deterioration state, and an abnormal state of the VVT becomes constant. It is.
[0077]
First, in step S1, it is determined whether or not this routine is the first time. If the determination result is YES, the process proceeds to step S2, and if the determination result is NO, the process proceeds to step S3.
[0078]
In step S2, the previous VVT response speed (hereinafter, referred to as the previous VVT speed) is initialized to 0 ° CA / sec, and the oil temperature at the time of determining the previous VVT speed (hereinafter, referred to as the previous oil temperature) is initialized to 0 ° C. .
[0079]
In step S3, the oil temperature is read from the oil temperature sensor 22. As the oil temperature OT, an estimated value may be used as described in step S2 of the first control routine.
[0080]
In step S4, oil temperature difference = previous oil temperature-current oil temperature is calculated. The current oil temperature means the oil temperature at the time of determining the VVT response speed this time, and is the oil temperature read in step S3.
[0081]
In step S5, it is determined whether or not the oil temperature difference calculated in step S4 is equal to or higher than a predetermined temperature, for example, 5 ° C. When oil temperature difference ≧ predetermined temperature, the process proceeds to step S6, and when oil temperature difference <predetermined temperature, this routine is executed. finish.
[0082]
In step S6, the oil viscosity corresponding to the oil temperature read in step S3 is calculated with reference to the map shown in FIG.
[0083]
In step S7, the current VVT speed corresponding to the oil viscosity calculated in step S6 is calculated with reference to the map shown in FIG.
[0084]
Alternatively, instead of steps S6 and S7, the above-described processing shown in FIG. 10 may be executed.
[0085]
In step S8, VVT speed difference = previous VVT speed−current VVT speed is calculated.
[0086]
In step S9, it is determined whether or not the VVT speed difference calculated in step S8 is smaller than the determination value. When VVT speed difference <determination value, the process proceeds to step S10, and when VVT speed difference ≧ determination value, this routine is executed. finish. The determination in step S9 is based on the increase in the response speed of the VVT 17 calculated in steps S6 and S7 with respect to the increase (ΔOT) of the oil temperature of the hydraulic oil that drives the valve mechanism 200, here, the predetermined temperature (5 ° C.). This is performed to find the oil temperature at which (ΔRV) approaches 0 and the inclination disappears and the VVT speed becomes constant. Here, the increment of the response speed with respect to the predetermined temperature refers to the rate of change of the VVT speed difference (ΔRV / ΔOT) calculated in step S8. As shown in FIG. 13, in the VVT normal state line 1301, the oil deterioration state line 1302, and the VVT abnormal state line 1303, the oil temperature at which the VVT speed becomes constant is near 1311 in the VVT normal state line 1301, and the oil deterioration state Line 1302 is near 1312.
[0087]
In step S10, it is determined whether or not the VVT speed is smaller than the abnormality determination value. If VVT speed <the abnormality determination value, the response of the VVT is poor and the VVT abnormality is considered, and the process proceeds to step S11, where VVT speed ≧ the abnormality determination value. At this time, the responsiveness of the VVT is within the allowable range, and it is assumed that the VVT is normal, and the process proceeds to step S12.
[0088]
In step S11, a VVT abnormality determination flag is set, and is displayed on a display panel mounted on the vehicle to notify the driver of the VVT abnormality and urge the user to inspect the parts.
[0089]
In step S12, it is determined whether or not the oil temperature is higher than the determination temperature. If the oil temperature is greater than the determination temperature, it is determined that the oil has deteriorated, and the process proceeds to step S13. Proceed to step S14.
[0090]
In step S13, a message is displayed on a display panel mounted on the vehicle to notify the driver that the hydraulic oil (oil) has deteriorated and that it is almost time to replace the hydraulic oil.
[0091]
In step S14, the VVT is determined to be normal, and the abnormality determination flag of the VVT is set to 0.
[0092]
As described above, the determining means executed in the fourth control routine of the present invention includes the first calculating means (steps S6 and S7) for calculating the response speed of the VVT 17, and the oil temperature of the hydraulic oil driving the valve mechanism 200. A second calculating means (step S8) for calculating a rate of change (ΔRV / ΔOT) of the increment (ΔRV) of the response speed of the VVT 17 calculated by the first calculating means with respect to the increment (ΔOT), and a rate of change (ΔRV / ΔOT) ) Detecting the oil temperature when the oil temperature decreases with an increase in the oil temperature (step S9); and the response speed calculated by the first calculating means when the oil temperature detected by the detecting means is lower than a predetermined temperature. Is higher than a predetermined response speed, the VVT 17 includes normality determining means (steps S10, S12, S14) for determining that the VVT 17 is normal. Tsu is achieved by the execution of flops.
[0093]
In addition, according to the fourth control, when the oil temperature of the hydraulic oil is high, the VVT abnormality can be determined based on the hydraulic pressure, so that the erroneous determination of the VVT abnormality can be prevented.
[0094]
FIG. 14 is a flowchart of a fifth control routine of the VVT abnormality detection device according to the present invention, and FIG. 15 is a diagram showing a normal distribution of the VVT deviation.
[0095]
First, in step S1, a signal detected by the crankshaft sensor 24 is read to calculate the engine speed NE.
[0096]
In step S2, the intake pipe pressure PM detected by the intake pressure sensor 32, the oil temperature OT detected by the oil temperature sensor 22, and the oil pressure OP detected by the oil pressure sensor 36 are read. As the oil temperature OT, an estimated value may be used as described in step S2 of the first control routine.
[0097]
In step S3, an intake valve 15 corresponding to the current operating state of the engine is referred to by referring to a map (not shown) based on the engine speed NE calculated in step S1 and the intake pipe pressure (load) PM detected in step S2. (The target advance amount of the intake camshaft 202) is calculated.
[0098]
In step S4, the crankshaft phase detection pulse signal from the crankshaft sensor 24 and the camshaft phase detection pulse signal from the camshaft sensor 23 of the intake camshaft 13 are read.
[0099]
In step S5, the actual valve timing of the intake valve 15 (the actual advance angle of the intake camshaft 13) is calculated from the relative rotation angle between the crankshaft phase detection pulse signal and the camshaft phase detection pulse signal read in step S4. I do.
[0100]
In step S6, the duty control of the actuator 207 of the OCV 21 is performed so that the actual valve timing of the intake valve 15 calculated in step S5 becomes the target valve timing calculated in step S3, and the valve timing of the intake valve 15 is adjusted.
[0101]
In step S7, the following equation (2) is calculated.
[0102]
VVT deviation =
VVT target valve timing−VVT actual valve timing (2)
In step S8, T1 <OT to determine whether or not the oil temperature OT is in the first range (temperature higher than T1 and lower than T2 (> T1): provisional determination section) from the oil temperature read in step S2. If this is the case, the process proceeds to step S9, and if OT ≦ T1, this routine ends.
[0103]
In step S9, it is determined whether or not the oil temperature OT is in the second range (temperature higher than T2: main determination section). Therefore, when OT <T2, the current oil temperature is considered to be in the temporary determination section. The process proceeds to step S10, and when OT ≧ T2, the current oil temperature is considered to be in the main determination section and the process proceeds to step S11.
[0104]
In step S10, the first standard deviation σ in the temporary determination section of the oil temperature is obtained from the VVT deviation calculated in step S7. 1 Ask for.
[0105]
In step S11, the second standard deviation σ in the main determination section of the oil temperature is obtained from the VVT deviation calculated in step S7. 2 Ask for.
[0106]
Here, the standard deviation σ (first standard deviation σ) is calculated from the VVT deviation. 1 , The second standard deviation σ 2 ) Will be described briefly. First, normal distributions 1501 and 1502 of the VVT deviation as shown in FIG. 15 are created based on the VVT deviation calculated in step S7. In order to create these normal distributions, it is necessary to sample a large amount of VVT deviation data, and it takes about several tens of minutes after the operation of the engine. Identify whether the sampled VVT deviation is in the range of 0 to 5 ° CA, 5 to 10 ° CA, ..., and divide the frequency (appearance) of the VVT deviation identified in each range by the total number of samples Then, a frequency (appearance count / total sampling count) is obtained, and a normal distribution having a deviation (° CA) on the horizontal axis and a frequency of the deviation on the vertical axis as shown in FIG. 15 is created. The standard deviation σ is obtained from the normal distribution thus created by using a general statistical method.
[0107]
In step S12, the first standard deviation σ calculated in step S10 1 Is multiplied by a coefficient k1 to determine whether or not the value is lower than the abnormality determination value. 1 * If k1> the abnormality determination value, the process proceeds to step S13, where the first standard deviation σ 1 If k1 ≦ abnormality determination value, this routine ends. Here, k1 is a coefficient set for determining an allowable value of the deviation from the first standard deviation.
[0108]
In step S13, a temporary determination flag is set.
[0109]
In step S14, similarly to step S12, the second standard deviation σ calculated in step S11 2 Is multiplied by a coefficient k2 to determine whether or not the value is lower than the abnormality determination value. 2 * If k2> the abnormality determination value, the process proceeds to step S15, where the second standard deviation σ 2 If k2 ≦ abnormality determination value, the process proceeds to step S16. Here, k2 is a coefficient set for determining an allowable value of the deviation from the second standard deviation.
[0110]
In step S15, a VVT abnormality determination flag is set and displayed on a display panel mounted on the vehicle to notify the driver of the VVT abnormality and urge replacement of the hydraulic oil.
[0111]
In step S16, it is determined whether or not the temporary determination flag is set. When the temporary determination flag is 1 (ON), the process proceeds to step S17, and when the temporary determination flag is 0 (OFF), the process proceeds to step S18.
[0112]
In step S17, a message is displayed on a display panel mounted on the vehicle to notify the driver that the hydraulic oil (oil) has deteriorated and that the time for replacing the hydraulic oil is near.
[0113]
In step S18, the VVT is determined to be normal, and the abnormality determination flag of the VVT is set to 0.
[0114]
As described above, the determining means executed in the fifth control routine of the present invention includes the first calculating means (steps S10 and S11) for calculating the normal distribution from the variation in the deviation between the target valve operating characteristic value and the actual valve operating characteristic value. ), A second calculating means (steps S10 and S11) for calculating a standard deviation value of the deviation from the normal distribution, and an oil temperature of the hydraulic oil driving the valve mechanism 200 is higher than a predetermined temperature and the standard deviation value is a predetermined value. When the value exceeds the range, the VVT 17 includes an abnormality determination unit (step S14) that determines that the VVT 17 is abnormal. As described above, these units are achieved by executing the respective steps.
[0115]
Further, according to the fifth control, when the oil temperature of the hydraulic oil is high, the VVT abnormality can be determined based on the hydraulic pressure, so that the erroneous determination of the VVT abnormality can be prevented.
[0116]
【The invention's effect】
As described above, according to the abnormality detection device for a variable valve timing mechanism of an internal combustion engine according to the first invention, when the hydraulic oil temperature is high and the hydraulic pressure is low and the VVT response is poor, or when the oil temperature is low and the hydraulic pressure is The present invention can provide an abnormality detection device for a variable valve timing mechanism of an internal combustion engine, which can judge an abnormality of a VVT without error when the response of the VVT is high and the response of the VVT is poor.
[0117]
According to the abnormality detection device for a variable valve timing mechanism of an internal combustion engine according to the second invention, when the oil temperature of the hydraulic oil is high and the response of the VVT is poor, the abnormality of the VVT is determined without error based on the hydraulic pressure. An abnormality detection device for a variable valve timing mechanism of an internal combustion engine can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an abnormality detection device for a variable valve timing mechanism of an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an operation explanatory view of a valve operating mechanism of the variable valve timing mechanism shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a flowchart of a first control routine of the VVT abnormality detection device according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a map for calculating an oil flow rate from oil temperature and oil pressure, and FIG. 4 (A) is a diagram showing a map created by experimentally obtaining the relationship between oil temperature and oil pressure; FIG. 7 is a diagram showing a map created by theoretically obtaining the relationship between oil temperature and oil flow rate, and FIG. 7C is a diagram showing a map of the relationship between oil pressure and oil flow rate.
FIG. 5 is a flowchart of a second control routine of the VVT abnormality detection device according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a map for calculating oil viscosity from oil temperature.
FIG. 7 is a diagram showing a map for calculating a reference VVT response speed and a determination time from oil viscosity.
FIG. 8 is a diagram showing a map for calculating a reference VVT response speed and a determination time from an oil temperature.
FIG. 9 is a flowchart of a third control routine of the VVT abnormality detection device according to the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing an example in which steps S2 and S3 of the flowchart shown in FIG. 9 are replaced with another process.
11A is a diagram showing a relationship between an oil temperature and a reference VVT response speed in a VVT normal state, an oil deteriorated state, and an abnormal VVT state, and FIG. 11B is a diagram showing a normal state of the VVT and an oil deteriorated state. FIG. 8 is a diagram showing a table of a result of a provisional determination and an actual determination regarding an abnormal state of VVT and VVT.
FIG. 12 is a flowchart of a fourth control routine of the VVT abnormality detection device according to the present invention.
FIG. 13 is a diagram illustrating an oil temperature at which a change in a reference VVT response speed in a normal state, an oil deterioration state, and an abnormal state of the VVT is constant.
FIG. 14 is a flowchart of a fifth control routine of the VVT abnormality detection device according to the present invention.
FIG. 15 is a diagram showing a normal distribution of a VVT deviation.
[Explanation of symbols]
11 ... Engine
12 ... Crankshaft
13. Intake camshaft
14 ... Exhaust cam shaft
15 ... intake valve
16 ... Exhaust valve
17… Variable valve timing mechanism (VVT)
18. Oil pump
21 ... Oil control valve (OCV)
22 ... Oil temperature sensor
23 ... Cam shaft sensor
24 ... Crankshaft sensor
25 ... Water temperature sensor
29… Intake air temperature sensor
32 ... intake pressure sensor
36 ... Hydraulic sensor
40 ... Engine control unit (ECU)

Claims (5)

内燃機関の吸気弁と排気弁の一方または両方のバルブタイミング、バルブリフト量、開弁期間のうち少なくとも１つを含むバルブ作動特性を変化させる可変バルブタイミング機構の異常を、前記内燃機関の運転状態に応じて決定される目標バルブ作動特性値と該内燃機関の運転中に測定される実バルブ作動特性値との偏差が所定値以上ずれていることで前記可変バルブタイミング機構は異常であると判定する判定手段と、前記可変バルブタイミング機構の前記バルブ作動特性を変更するアクチュエータと、を備える内燃機関の可変バルブタイミング機構の異常検出装置において、
前記判定手段が、
前記アクチュエータを駆動する作動油の流量を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された作動油の流量が所定値に満たないとき前記判定手段による判定を中断する中断手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の可変バルブタイミング機構の異常検出装置。An abnormality of a variable valve timing mechanism that changes a valve operating characteristic including at least one of a valve timing, a valve lift, and a valve opening period of one or both of an intake valve and an exhaust valve of the internal combustion engine is determined by an operating state of the internal combustion engine. The variable valve timing mechanism is determined to be abnormal when the deviation between the target valve operation characteristic value determined in accordance with the above and an actual valve operation characteristic value measured during operation of the internal combustion engine is shifted by a predetermined value or more. An abnormality detecting device for a variable valve timing mechanism for an internal combustion engine, comprising:
The determining means is:
Calculating means for calculating the flow rate of hydraulic oil for driving the actuator,
Interruption means for interrupting the determination by the determination means when the flow rate of the hydraulic oil calculated by the calculation means is less than a predetermined value,
An abnormality detection device for a variable valve timing mechanism of an internal combustion engine, comprising: 内燃機関の吸気弁と排気弁の一方または両方のバルブタイミング、バルブリフト量、開弁期間のうち少なくとも１つを含むバルブ作動特性を変化させる可変バルブタイミング機構の異常を、前記内燃機関の運転状態に応じて決定される目標バルブ作動特性値と該内燃機関の運転中に測定される実バルブ作動特性値との偏差が所定値以上ずれていることで前記可変バルブタイミング機構は異常であると判定する判定手段と、前記可変バルブタイミング機構の前記バルブ作動特性を変更するアクチュエータと、を備える内燃機関の可変バルブタイミング機構の異常検出装置において、
前記判定手段が、
前記アクチュエータを駆動する作動油の粘度を算出する第１算出手段と、
前記第１算出手段により算出された粘度に対する前記可変バルブタイミング機構の基準応答速度を算出する第２算出手段と、
前記偏差が前記基準応答速度より大となる継続時間が所定時間を経過したとき、前記可変バルブタイミング機構は異常であると判定する異常判定手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の可変バルブタイミング機構の異常検出装置。An abnormality of a variable valve timing mechanism that changes a valve operating characteristic including at least one of a valve timing, a valve lift, and a valve opening period of one or both of an intake valve and an exhaust valve of the internal combustion engine is determined by an operating state of the internal combustion engine. The variable valve timing mechanism is determined to be abnormal when the deviation between the target valve operation characteristic value determined in accordance with the above and an actual valve operation characteristic value measured during operation of the internal combustion engine is shifted by a predetermined value or more. An abnormality detecting device for a variable valve timing mechanism for an internal combustion engine, comprising:
The determining means is:
First calculating means for calculating the viscosity of hydraulic oil for driving the actuator,
Second calculating means for calculating a reference response speed of the variable valve timing mechanism with respect to the viscosity calculated by the first calculating means;
When a continuation time in which the deviation is greater than the reference response speed has passed a predetermined time, the variable valve timing mechanism determines that the abnormality is abnormal,
An abnormality detection device for a variable valve timing mechanism of an internal combustion engine, comprising: 内燃機関の吸気弁と排気弁の一方または両方のバルブタイミング、バルブリフト量、開弁期間のうち少なくとも１つを含むバルブ作動特性を変化させる可変バルブタイミング機構の異常を、前記内燃機関の運転状態に応じて決定される目標バルブ作動特性値と該内燃機関の運転中に測定される実バルブ作動特性値との偏差が所定値以上ずれていることで前記可変バルブタイミング機構は異常であると判定する判定手段と、前記可変バルブタイミング機構の前記バルブ作動特性を変更するアクチュエータと、を備える内燃機関の可変バルブタイミング機構の異常検出装置において、
前記判定手段が、
前記アクチュエータを駆動する作動油の油温が第１の範囲にあるときに前記可変バルブタイミング機構の第１応答速度を算出する第１算出手段と、
前記第１算出手段により算出された第１応答速度が異常判定値より小さいとき第１異常判定フラグを立てる第１判定手段と、
前記アクチュエータを駆動する作動油の油温が第１より高い第２の範囲にあるとき前記可変バルブタイミング機構の第２応答速度を算出する第２算出手段と、前記第２算出手段により算出された第２応答速度が異常判定値より小さいとき第２異常判定フラグを立てる第２判定手段と、
前記第１異常判定フラグと前記第２異常判定フラグが共に立っていないとき、前記可変バルブタイミング機構が正常であると判定する正常判定手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の可変バルブタイミング機構の異常検出装置。An abnormality of a variable valve timing mechanism that changes a valve operating characteristic including at least one of a valve timing, a valve lift, and a valve opening period of one or both of an intake valve and an exhaust valve of the internal combustion engine is determined by an operating state of the internal combustion engine. The variable valve timing mechanism is determined to be abnormal when the deviation between the target valve operation characteristic value determined in accordance with the above and an actual valve operation characteristic value measured during operation of the internal combustion engine is shifted by a predetermined value or more. An abnormality detecting device for a variable valve timing mechanism for an internal combustion engine, comprising:
The determining means is:
First calculating means for calculating a first response speed of the variable valve timing mechanism when an oil temperature of hydraulic oil for driving the actuator is within a first range;
A first determination unit that sets a first abnormality determination flag when the first response speed calculated by the first calculation unit is smaller than an abnormality determination value;
A second calculating means for calculating a second response speed of the variable valve timing mechanism when an oil temperature of the hydraulic oil for driving the actuator is in a second range higher than the first, and the second calculating means calculates the second response speed. A second determination unit that sets a second abnormality determination flag when the second response speed is smaller than the abnormality determination value;
Normality determining means for determining that the variable valve timing mechanism is normal when the first abnormality determination flag and the second abnormality determination flag do not stand together;
An abnormality detection device for a variable valve timing mechanism of an internal combustion engine, comprising: 内燃機関の吸気弁と排気弁の一方または両方のバルブタイミング、バルブリフト量、開弁期間のうち少なくとも１つを含むバルブ作動特性を変化させる可変バルブタイミング機構の異常を、前記内燃機関の運転状態に応じて決定される目標バルブ作動特性値と該内燃機関の運転中に測定される実バルブ作動特性値との偏差が所定値以上ずれていることで前記可変バルブタイミング機構は異常であると判定する判定手段と、前記可変バルブタイミング機構の前記バルブ作動特性を変更するアクチュエータと、を備える内燃機関の可変バルブタイミング機構の異常検出装置において、
前記判定手段が、
前記可変バルブタイミング機構の応答速度を算出する第１算出手段と、
前記アクチュエータを駆動する作動油の油温の増分（ΔＯＴ）に対する前記第１算出手段により算出された前記可変バルブタイミング機構の応答速度の増分（ΔＲＶ）の変化率（ΔＲＶ／ΔＯＴ）を算出する第２算出手段と、
前記変化率（ΔＲＶ／ΔＯＴ）が前記油温の増加にともない減少する時の油温を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された油温が所定温度より低く、かつ前記第１算出手段により算出された応答速度が所定応答速度より高いとき、前記可変バルブタイミング機構は正常であると判定する正常判定手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の可変バルブタイミング機構の異常検出装置。An abnormality of a variable valve timing mechanism that changes a valve operating characteristic including at least one of a valve timing, a valve lift, and a valve opening period of one or both of an intake valve and an exhaust valve of the internal combustion engine is determined by an operating state of the internal combustion engine. The variable valve timing mechanism is determined to be abnormal when the deviation between the target valve operation characteristic value determined in accordance with the above and an actual valve operation characteristic value measured during operation of the internal combustion engine is shifted by a predetermined value or more. An abnormality detecting device for a variable valve timing mechanism for an internal combustion engine, comprising:
The determining means is:
First calculating means for calculating a response speed of the variable valve timing mechanism;
Calculating a rate of change (ΔRV / ΔOT) of an increment (ΔRV) of a response speed of the variable valve timing mechanism calculated by the first calculating means with respect to an increment of oil temperature (ΔOT) of hydraulic oil for driving the actuator; 2 calculating means;
Detecting means for detecting an oil temperature when the rate of change (ΔRV / ΔOT) decreases with an increase in the oil temperature;
Normality determining means for determining that the variable valve timing mechanism is normal when the oil temperature detected by the detecting means is lower than a predetermined temperature and the response speed calculated by the first calculating means is higher than a predetermined response speed; When,
An abnormality detection device for a variable valve timing mechanism of an internal combustion engine, comprising: 内燃機関の吸気弁と排気弁の一方または両方のバルブタイミング、バルブリフト量、開弁期間のうち少なくとも１つを含むバルブ作動特性を変化させる可変バルブタイミング機構の異常を、前記内燃機関の運転状態に応じて決定される目標バルブ作動特性値と該内燃機関の運転中に測定される実バルブ作動特性値との偏差が所定値以上ずれていることで前記可変バルブタイミング機構は異常であると判定する判定手段と、前記可変バルブタイミング機構の前記バルブ作動特性を変更するアクチュエータと、を備える内燃機関の可変バルブタイミング機構の異常検出装置において、
前記判定手段が、
前記目標バルブ作動特性値と前記実バルブ作動特性値との偏差のバラツキから正規分布を算出する第１算出手段と、
前記正規分布から前記偏差の標準偏差値を算出する第２算出手段と、
前記アクチュエータを駆動する作動油の油温が所定温度より高く、かつ前記標準偏差値が所定の範囲を超えているとき、前記可変バルブタイミング機構は異常であると判定する異常判定手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の可変バルブタイミング機構の異常検出装置。An abnormality of a variable valve timing mechanism that changes a valve operating characteristic including at least one of a valve timing, a valve lift, and a valve opening period of one or both of an intake valve and an exhaust valve of the internal combustion engine is determined by an operating state of the internal combustion engine. The variable valve timing mechanism is determined to be abnormal when the deviation between the target valve operation characteristic value determined in accordance with the above and an actual valve operation characteristic value measured during operation of the internal combustion engine is shifted by a predetermined value or more. An abnormality detecting device for a variable valve timing mechanism for an internal combustion engine, comprising:
The determining means is:
First calculation means for calculating a normal distribution from a deviation of a deviation between the target valve operation characteristic value and the actual valve operation characteristic value;
Second calculating means for calculating a standard deviation value of the deviation from the normal distribution,
Abnormality determining means for determining that the variable valve timing mechanism is abnormal when the oil temperature of the hydraulic oil driving the actuator is higher than a predetermined temperature and the standard deviation value exceeds a predetermined range;
An abnormality detection device for a variable valve timing mechanism of an internal combustion engine, comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7725244B2 (en) 2006-12-28 2010-05-25 Honda Motor Co., Ltd. Control apparatus and method for internal combustion engine
US8391653B2 (en) 2007-11-29 2013-03-05 Prysmian Cables & Systems Limited Device for applying a fiber-optic monitoring system to a component to be monitored
JP2018178747A (en) * 2017-04-04 2018-11-15 トヨタ自動車株式会社 Abnormality monitor system of variable valve mechanism

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