JP2005147115A - Abnormality detection device for valve timing control device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress erroneous detection when it is detected that abnormality is generated in a variable valve timing mechanism. <P>SOLUTION: A target valve timing is determined in response to the detected operation state of an internal combustion engine by an operation state detection means for detecting the operation state of the internal combustion engine and the valve timing of at least one of an intake valve or an exhaust valve is changed. Actual valve timing detected by a valve timing detection means is controlled so as to be converged to target valve timing and a target valve displacement angle is retained to a predetermined value at a predetermined vehicle speed for a predetermined time. Difference of the target displacement angle and the actual displacement angle is calculated and if the difference is larger than an abnormality determination value, it is determined that it is abnormal and when the difference is smaller than the abnormality determination value, it is determined that it is normal. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、運転状態に応じて内燃機関の吸気弁および排気弁の少なくともいずれか一方のバルブタイミングを制御する内燃機関のバルブタイミング制御装置の異常検出装置に関する。  The present invention relates to an abnormality detection device for a valve timing control device of an internal combustion engine that controls the valve timing of at least one of an intake valve and an exhaust valve of the internal combustion engine in accordance with an operating state.

従来より、エンジンの運転状態に応じて、吸気弁および排気弁の少なくともいずれか一方のバルブタイミングを変更させる可変バルブタイミング機構が実用化されている。一般に吸気バルブ21の開閉タイミングを変更してバルブオーバーラップ量の変更を実現するため、油圧により駆動される可変バルブタイミング機構(以下、VVTという)が配設される。このVVTは、クランクシャフト(吸気側タイミングプーリ)の回転に対する吸気側カムシャフトの回転の位相を変化させることにより、吸気バルブのバルブタイミングを連続的に変更させるための機構である。  Conventionally, a variable valve timing mechanism that changes the valve timing of at least one of an intake valve and an exhaust valve in accordance with the operating state of the engine has been put into practical use. Generally, in order to change the valve overlap amount by changing the opening / closing timing of the intake valve 21, a variable valve timing mechanism (hereinafter referred to as VVT) driven by hydraulic pressure is provided. This VVT is a mechanism for continuously changing the valve timing of the intake valve by changing the rotation phase of the intake camshaft with respect to the rotation of the crankshaft (intake side timing pulley).

このVVTにおける異常検出方法について、以下に説明する。例えば、下記に記載する特許文献1に示される。図6(特許文献1の第9図相当)に示すように、フェイル判定処理プログラムでは、S500において、継続時間カウンタCVTERが5sec以上であり、かつ、停止時間カウンタCVTSTPが5sec以上であるか否かが判断される。即ち、目標変位角度VTTと校正実変位角度VTとの差の絶対値が第1所定値b、cより大きいと5sec以上経過したと判断され、かつ、校正実変位角度VTの変化が第2所定値d以下であると5sec以上経過したと判断されたか否かで判断される。肯定なら、S510へ移行する。S510では、現在の校正実変位角度VTが30°CA以上であるか否かが判断され、校正実変位角度VTが30°CA以上であると判断された場合には、S520へ進み、進角フェイルフラグXVTFAがたつ。即ち、校正実変位角度VTが30°CA以上であることから、進角状態にあるVVT50において、フェイルが発生したと判定される。  An abnormality detection method in this VVT will be described below. For example, it is shown in Patent Document 1 described below. As shown in FIG. 6 (corresponding to FIG. 9 of Patent Document 1), in the fail determination processing program, in S500, whether or not the duration time counter CVTER is 5 seconds or more and the stop time counter CVTSTP is 5 seconds or more. Is judged. That is, if the absolute value of the difference between the target displacement angle VTT and the calibration actual displacement angle VT is greater than the first predetermined values b and c, it is determined that 5 seconds or more have elapsed, and the change in the calibration actual displacement angle VT is the second predetermined value. It is determined whether it is determined that 5 seconds or more have passed if the value is equal to or less than the value d. If yes, the process proceeds to S510. In S510, it is determined whether or not the current calibration actual displacement angle VT is equal to or greater than 30 ° CA. If it is determined that the calibration actual displacement angle VT is equal to or greater than 30 ° CA, the process proceeds to S520 to advance the advance angle. Fail flag XVTFA. That is, since the calibration actual displacement angle VT is 30 ° CA or more, it is determined that a failure has occurred in the VVT 50 in the advanced state.

一方、S510において、現在の校正実変位角度VTが30°CA未満であると判断された場合には、校正実変位角度VTを目標変位角度VTTに収束されるフィードバック制御処理が実行されてから5sec経過したが否かが判断される(S530)。そして、校正実変位角度VTを目標変位角度VTTに収束させるフィードバック制御処理が実行されてから5sec経過したと判断された場合には(S530:YES)、遅角フェイルフラグXVTFRが立てられる(S540)。  On the other hand, if it is determined in S510 that the current calibration actual displacement angle VT is less than 30 ° CA, 5 sec after the feedback control process for converging the calibration actual displacement angle VT to the target displacement angle VTT is executed. It is determined whether or not the time has passed (S530). If it is determined that 5 seconds have elapsed since the execution of the feedback control process for converging the actual calibration displacement angle VT to the target displacement angle VTT (S530: YES), the retard failure flag XVTFR is set (S540). .

即ち、校正実変位角度VTが30°CA未満であり、フィードバック制御が実行されてから、5sec経過しても校正実変位角度VTの変位が検出されないので、遅角状態にあるVVT50において、フェイルが発生したと判定される。  That is, the calibration actual displacement angle VT is less than 30 ° CA, and the displacement of the calibration actual displacement angle VT is not detected even after 5 seconds have elapsed since the feedback control was executed. It is determined that it has occurred.

特開平8−232617号公報(第12頁、図9)JP-A-8-232617 (page 12, FIG. 9)

しかしながら、従来では、VVTは、目標変位角度VTTと校正実変位角度VTとの差の絶対値が第1所定値b、cより大きいと5回以上判断され、かつ、校正実変位角度VTの変化が第2所定値d以下であると5回以上判断されたか否かが判断されるため、どのタイミングで検出を実施するか走行状態によって異なるため、確実な検出ができないという問題がある。  However, conventionally, VVT is determined five or more times when the absolute value of the difference between the target displacement angle VTT and the calibration actual displacement angle VT is greater than the first predetermined values b and c, and the change in the calibration actual displacement angle VT is determined. Since it is determined whether or not is less than or equal to the second predetermined value d, it is determined whether the detection is performed at different times depending on the traveling state.

本発明は、従来の問題点を解決するために、可変バルブタイミング機構に異常が発生しているか否かを検出するにあたり誤検出を抑制することを目的とする。  In order to solve the conventional problems, an object of the present invention is to suppress false detection in detecting whether or not an abnormality has occurred in a variable valve timing mechanism.

本発明は、内燃機関のクランクシャフトの回転に同期して所定のタイミングで駆動され、燃焼室に通じる吸気通路および排気通路をそれぞれ開閉する吸気バルブおよび排気バルブと、前記内燃機関の運転状態を検出するための運転状態検出手段と、その運転状態検出手段によって検出された内燃機関の運転状態に応じた目標バルブタイミングを決定するための目標バルブタイミング決定手段と、前記吸気弁または前記排気弁のうち少なくともいずれか一方のバルブタイミングを変更させる可変バルブタイミング機構と、その可変バルブタイミング機構が配設されている側におけるバルブの実バルブタイミングを検出するためのバルブタイミング検出手段と、そのバルブタイミング検出手段によって検出される実バルブタイミングを、前記目標バルブタイミング決定手段によって決定された目標バルブタイミングに収束させるよう前記可変バルブタイミング機構を制御するためのバルブタイミング制御手段と、所定車速時に目標バルブタイミングを所定時間の間は第1所定値に保持する目標バルブタイミング設定手段と、実際のバルブタイミングを検出するための実バルブタイミング検出手段と、からなり、
前記目標バルブタイミングと前記実バルブタイミングとの差を算出し、その差が第1所定値より大きければ異常と判定し、前記差が第2所定値より小さいとき正常と判定することを特徴とする。
The present invention detects an operating state of the internal combustion engine, and an intake valve and an exhaust valve, which are driven at a predetermined timing in synchronization with the rotation of the crankshaft of the internal combustion engine and open and close the intake passage and the exhaust passage leading to the combustion chamber, respectively. An operating state detecting means for performing, a target valve timing determining means for determining a target valve timing according to the operating state of the internal combustion engine detected by the operating state detecting means, and the intake valve or the exhaust valve A variable valve timing mechanism for changing at least one of the valve timings, a valve timing detection means for detecting the actual valve timing of the valve on the side where the variable valve timing mechanism is disposed, and the valve timing detection means The actual valve timing detected by the target Valve timing control means for controlling the variable valve timing mechanism so as to converge to the target valve timing determined by the valve timing determining means, and the target valve timing is held at a first predetermined value for a predetermined time at a predetermined vehicle speed. The target valve timing setting means and the actual valve timing detection means for detecting the actual valve timing,
A difference between the target valve timing and the actual valve timing is calculated, and if the difference is larger than a first predetermined value, it is determined as abnormal, and if the difference is smaller than a second predetermined value, it is determined as normal. .

なお、特許請求の範囲に記載される目標バルブタイミングは明細書に記載される目標変位角度に相当し、実バルブタイミングは実変位角度に相当する。また、第1所定値は異常判定値に相当し、第2所定値は正常判定値に相当する。  The target valve timing described in the claims corresponds to the target displacement angle described in the specification, and the actual valve timing corresponds to the actual displacement angle. The first predetermined value corresponds to an abnormality determination value, and the second predetermined value corresponds to a normal determination value.

本発明の構成によれば、車速が所定値になったときに、意図的に目標バルブタイミングを大きく変位させて、VVTの異常を検出が早期になされる。  According to the configuration of the present invention, when the vehicle speed reaches a predetermined value, the target valve timing is intentionally displaced greatly to detect VVT abnormality at an early stage.

上記発明の効果として、車速が所定値になったときに、意図的に目標バルブタイミングを大きく変位させ、VVTが追従するかをみているので、検出条件が早く成立し、異常検出機会を早めることができる。  As an effect of the above invention, when the vehicle speed reaches a predetermined value, the target valve timing is intentionally displaced greatly to see if the VVT follows, so that the detection condition is satisfied early and the abnormality detection opportunity is advanced. Can do.

本発明の実施例1について、図面を参照して説明する。図2はバルブタイミング制御装置の異常検出装置の基本的な概念構成を示す図である。バルブタイミング制御装置の異常検出装置は、内燃機関M1のシリンダ内にピストンが挿入され、クランクシャフトM2の回転に伴い、ピストンが上下動する。シリンダとシリンダヘッドとに囲まれて燃焼室M3が形成され、燃焼室M3の吸気側に通じる吸気通路M4及び排気側に通じる排気通路M5が配置され、吸気バルブM6及び排気バルブM7によって吸気通路M4と排気通路M5が開閉される。A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram showing a basic conceptual configuration of the abnormality detection device of the valve timing control device. In the abnormality detection device of the valve timing control device, a piston is inserted into a cylinder of the internal combustion engine M1, and the piston moves up and down as the crankshaft M2 rotates. A combustion chamber M3 is formed surrounded by the cylinder and the cylinder head, and an intake passage M4 leading to the intake side of the combustion chamber M3 and an exhaust passage M5 leading to the exhaust side are disposed. The intake passage M4 is formed by the intake valve M6 and the exhaust valve M7. And the exhaust passage M5 is opened and closed.

内燃機関M1の運転状態を検出するための運転状態検出手段M8があり、検出された内燃機関M1の運転状態が目標バルブタイミングを決定するための目標バルブタイミング決定手段M9に入力され、該目標バルブタイミング決定手段M9からの信号はバルブタイミング制御手段M12に入力される。バルブタイミング制御手段M12からの信号は吸気バルブM6又は排気バルブM7のうち少なくともいずれか一方のバルブタイミングを変更させる可変バルブタイミング機構M10に入力される。  There is operating state detecting means M8 for detecting the operating state of the internal combustion engine M1, and the detected operating state of the internal combustion engine M1 is input to the target valve timing determining means M9 for determining the target valve timing. A signal from the timing determination means M9 is input to the valve timing control means M12. A signal from the valve timing control means M12 is input to a variable valve timing mechanism M10 that changes the valve timing of at least one of the intake valve M6 and the exhaust valve M7.

その可変バルブタイミング機構M10が配設されている側にバルブのバルブタイミングを検出するためのバルブタイミング検出手段M11が設けられ、そのバルブタイミング検出手段M11によって検出された実バルブタイミングを、前記目標バルブタイミング決定手段M9によって決定された目標バルブタイミングに収束させるよう可変バルブタイミング機構M10を制御するためのバルブタイミング制御手段M12に入力する。  Valve timing detection means M11 for detecting the valve timing of the valve is provided on the side where the variable valve timing mechanism M10 is provided, and the actual valve timing detected by the valve timing detection means M11 is used as the target valve. An input is made to the valve timing control means M12 for controlling the variable valve timing mechanism M10 so as to converge to the target valve timing determined by the timing determination means M9.

目標バルブタイミング決定手段M9により決定された目標バルブタイミングと、バルブタイミング検出手段M11によって検出される実バルブタイミングとが異常判定手段M13および正常復帰判定手段M14にそれぞれ入力される。  The target valve timing determined by the target valve timing determination means M9 and the actual valve timing detected by the valve timing detection means M11 are input to the abnormality determination means M13 and the normal return determination means M14, respectively.

エンジンの油温を検出する油温検出手段M15からの信号は判定時間延長手段M17に入力される。さらに、第1判定禁止手段M16に入力される。判定時間延長手段M17からの信号は異常判定手段M13および正常復帰判定手段M14に入力される。  A signal from the oil temperature detecting means M15 for detecting the oil temperature of the engine is input to the determination time extending means M17. Further, it is input to the first determination prohibiting means M16. A signal from the determination time extension means M17 is input to the abnormality determination means M13 and the normal return determination means M14.

エンジンの回転数を検出する機関回転数検出手段M18からの信号は第2判定禁止手段に入力される。第1判定禁止手段M16および第2判定禁止手段M19からの信号は異常判定手段M13および正常復帰判定手段M14にそれぞれ入力される。  A signal from the engine speed detecting means M18 for detecting the engine speed is input to the second determination prohibiting means. Signals from the first determination prohibiting means M16 and the second determination prohibiting means M19 are input to the abnormality determination means M13 and the normal return determination means M14, respectively.

このとき異常判定手段M13は、目標バルブタイミング決定手段M9によって決定された目標バルブタイミングと、バルブタイミング検出手段M11によって検出された実バルブタイミングの差の絶対値が第1所定値以上であり、かつ、バルブタイミング検出手段M11によって検出される実バルブタイミングの変化量の絶対値が第2所定値以下である場合に、可変バルブタイミング機構M10に異常が発生していると判定する。  At this time, the abnormality determination means M13 has an absolute value of a difference between the target valve timing determined by the target valve timing determination means M9 and the actual valve timing detected by the valve timing detection means M11 being not less than a first predetermined value, and When the absolute value of the change amount of the actual valve timing detected by the valve timing detection means M11 is equal to or smaller than the second predetermined value, it is determined that an abnormality has occurred in the variable valve timing mechanism M10.

つぎに、作用を説明する。内燃機関M1が始動すると、吸気バルブM6、及び排気バルブM7は内燃機関M1のクランクシャフトM2の回転に同期して所定のタイミングで駆動され、燃焼室M3に通じる吸気通路M4、及び排気通路M5を開閉する。  Next, the operation will be described. When the internal combustion engine M1 is started, the intake valve M6 and the exhaust valve M7 are driven at a predetermined timing in synchronization with the rotation of the crankshaft M2 of the internal combustion engine M1, and the intake passage M4 and the exhaust passage M5 leading to the combustion chamber M3 are driven. Open and close.

また、可変バルブタイミング機構M10は、吸気バルブM6、排気バルブM7のうち少なくともいずれか一方のバルブタイミングを変更する。さらに、運転状態検出手段M8は、内燃機関M1の運転状態を検出し、目標バルブタイミング決定手段M9は、内燃機関M1の運転状態に応じた目標バルブタイミングを決定する。  The variable valve timing mechanism M10 changes the valve timing of at least one of the intake valve M6 and the exhaust valve M7. Further, the operation state detection means M8 detects the operation state of the internal combustion engine M1, and the target valve timing determination means M9 determines a target valve timing according to the operation state of the internal combustion engine M1.

バルブタイミング検出手段M11は、可変バルブタイミング機構M10が配設された側におけるバルブの実バルブタイミングを検出する。そして、バルブタイミング制御手段M12は、バルブタイミング検出手段M11によって検出される実バルブタイミングが、目標バルブタイミング決定手段M9によって決定された目標バルブタイミングに収束すように可変バルブタイミング機構M10を制御する。  The valve timing detection means M11 detects the actual valve timing of the valve on the side where the variable valve timing mechanism M10 is provided. Then, the valve timing control means M12 controls the variable valve timing mechanism M10 so that the actual valve timing detected by the valve timing detection means M11 converges to the target valve timing determined by the target valve timing determination means M9.

このとき異常判定手段M13は、目標バルブタイミング決定手段M9によって決定された目標バルブタイミングと、バルブタイミング検出手段M11によって検出された実バルブタイミングの差の絶対値が第1所定値以上であり、かつ、バルブタイミング検出手段M11によって検出される実バルブタイミングの変化量の絶対値が第2所定値以下である場合に、可変バルブタイミング機構M10に異常が発生していると判定する。  At this time, the abnormality determination means M13 has an absolute value of a difference between the target valve timing determined by the target valve timing determination means M9 and the actual valve timing detected by the valve timing detection means M11 being not less than a first predetermined value, and When the absolute value of the change amount of the actual valve timing detected by the valve timing detection means M11 is equal to or smaller than the second predetermined value, it is determined that an abnormality has occurred in the variable valve timing mechanism M10.

本発明の実施例1について、図面を参照して説明する。先ず、実施例1に係るバルブタイミング制御装置の異常検出装置VCの構成について図3及び図4を参照して説明する。ここに、図2はバルブタイミング制御装置の異常検出装置VCを含むガソリンエンジンシステ厶を示す概略構成図である。  A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the configuration of the abnormality detection device VC of the valve timing control device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a gasoline engine system including the abnormality detection device VC of the valve timing control device.

内燃機関としてのエンジン10は、複数のシリンダが形成されているシリンダブロック11と、シリンダブロック11上部に連結されるシリンダヘッド12と、シリンダブロック11の各シリンダ内を上下に往復移動するビストン13とを備えている。また、ピストン13の下端部にはクランクシャフト14が連結されており、ピストン13が上下動することによりクランクシャフト14が回転させられる。  An engine 10 as an internal combustion engine includes a cylinder block 11 in which a plurality of cylinders are formed, a cylinder head 12 connected to the upper part of the cylinder block 11, and a piston 13 that reciprocates up and down in each cylinder of the cylinder block 11. It has. A crankshaft 14 is connected to the lower end portion of the piston 13, and the crankshaft 14 is rotated when the piston 13 moves up and down.

さらに、クランクシャフト14の近傍には、クランク角センサ40が配設されており、クランク角センサ40は、クランクシャフト14に連結されている磁性体ロータ(図示しない)と、電磁ピックアップ(図示しない)とから構成される。ここで、電磁ピックアップは、ロータの外周には等角度歯が形成されており、ロータの等角度歯が電磁ピックアップの前方を通過する毎に、パルス状のクランク角度信号を検出する。  Further, a crank angle sensor 40 is disposed in the vicinity of the crankshaft 14, and the crank angle sensor 40 includes a magnetic rotor (not shown) connected to the crankshaft 14 and an electromagnetic pickup (not shown). It consists of. Here, in the electromagnetic pickup, equiangular teeth are formed on the outer periphery of the rotor, and each time the equiangular teeth of the rotor pass in front of the electromagnetic pickup, a pulsed crank angle signal is detected.

そして、後述する気筒判別センサ42による基準位置信号の発生後に、クランク角センサ40からのクランク角度信号の発生数を計測することで、クランクシャフト14の回転角度(クランク角度)が検出される。  Then, after a reference position signal is generated by a cylinder discrimination sensor 42 described later, the rotation angle (crank angle) of the crankshaft 14 is detected by measuring the number of crank angle signals generated from the crank angle sensor 40.

また、各シリンダブロック11、及びシリンダヘッド12の内壁と、ピストン13の頂部とによって区画形成された空間は、混合気を燃焼させるための燃焼室15として機能し、シリンダヘッド12の頂部には、混合気に点火するための点火プラグ16が、燃焼室15に突出するように配設されている。  Further, the space defined by each cylinder block 11 and the inner wall of the cylinder head 12 and the top of the piston 13 functions as a combustion chamber 15 for burning the air-fuel mixture. A spark plug 16 for igniting the air-fuel mixture is disposed so as to protrude into the combustion chamber 15.

そして、各点火プラグ16は、プラグコード等(図示しない)を介してディストリビュータ18に接続されており、イグナイタ19から出力された高電圧は、ディストリビュータ18によって、クランク角度に同期して各点火ブラグ16に分配される。さらに、ディストリビュータ18には、排気側カムシャフト33に連結され、クランクシャフト14の回転数を検出するエンジン回転数センサ41が配設される。  Each spark plug 16 is connected to the distributor 18 via a plug cord or the like (not shown), and the high voltage output from the igniter 19 is synchronized with the crank angle by the distributor 18. Distributed to. Further, the distributor 18 is provided with an engine speed sensor 41 that is connected to the exhaust camshaft 33 and detects the speed of the crankshaft 14.

このエンジン回転数センサ41は、クランクシャフト14に同期して回転する磁性体ロータ(図示しない)と、電磁ピックアップ(図示しない)とからなり、電磁ピックアップがロータの回転数を検出することにより、クランクシャフト14の回転数(エンジン回転数NE)が検出されることとなる。また、ディストリビュータ18には、ロータの回転からクランクの基準位置を所定の割合で検出するための気筒判別センサ42が配設されている。  The engine speed sensor 41 includes a magnetic rotor (not shown) that rotates in synchronization with the crankshaft 14 and an electromagnetic pickup (not shown). The rotational speed of the shaft 14 (engine rotational speed NE) is detected. Further, the distributor 18 is provided with a cylinder discrimination sensor 42 for detecting a reference position of the crank at a predetermined ratio from the rotation of the rotor.

シリンダブロック11には、冷却水通路を流れる冷却水の温度(冷却水温)THWを検出するための水温センサ43が配設されている。シリンダヘッド12は、吸気ポート22、及び排気ポート32を有しており、吸気ポート22には吸気通路20が接続されており、排気ポート32には排気通路30が接続されている。また、シリンダヘッド12の吸気ポート22には、吸気バルブ21が配設され、排気ポート32には排気バルブ31が配設されている。  The cylinder block 11 is provided with a water temperature sensor 43 for detecting the temperature (cooling water temperature) THW of the cooling water flowing through the cooling water passage. The cylinder head 12 has an intake port 22 and an exhaust port 32, the intake passage 20 is connected to the intake port 22, and the exhaust passage 30 is connected to the exhaust port 32. An intake valve 21 is disposed in the intake port 22 of the cylinder head 12, and an exhaust valve 31 is disposed in the exhaust port 32.

そして、吸気バルブ21の上方には、吸気バルブ21を開閉駆動するための吸気側カムシャフト23が配置され、排気バルブ31の上方には、排気バルブ31を開閉駆動するための排気側カムシャフト33が配置されている。また、各カムシャフト23、33の一端には、吸気側タイミングプーリ27、排気側タイミングプーリ34が装着されており、各タイミングプーリ27、34は、タイミングベルト35を介して、クランクシャフト14に連結されている。  An intake side camshaft 23 for opening and closing the intake valve 21 is disposed above the intake valve 21, and an exhaust side camshaft 33 for opening and closing the exhaust valve 31 is disposed above the exhaust valve 31. Is arranged. An intake side timing pulley 27 and an exhaust side timing pulley 34 are attached to one end of each camshaft 23, 33, and each timing pulley 27, 34 is connected to the crankshaft 14 via a timing belt 35. Has been.

したがって、エンジン10の作動時にはクランクシャフト14からタイミングベルト35及び各タイミングプーリ27、34を介して各カムシャフト23、33に回転駆動力が伝達され、各カムシャフト23、33が回転することにより吸気バルブ21、及び排気バルブ31が開閉駆動される。これら各バルブ21、31は、クランクシャフト14の回転及びピストン13の上下動に同期して、すなわち、吸気行程、圧縮行程、爆発・膨張行程、及び排気行程よりなるエンジン10における一連の4行程に同期して、所定の開閉タイミングで駆動される。  Therefore, when the engine 10 is operated, the rotational driving force is transmitted from the crankshaft 14 to the camshafts 23 and 33 via the timing belt 35 and the timing pulleys 27 and 34, and the camshafts 23 and 33 rotate, thereby The valve 21 and the exhaust valve 31 are driven to open and close. These valves 21 and 31 are synchronized with the rotation of the crankshaft 14 and the vertical movement of the piston 13, that is, in a series of four strokes in the engine 10 including an intake stroke, a compression stroke, an explosion / expansion stroke, and an exhaust stroke. Synchronously, it is driven at a predetermined opening / closing timing.

さらに、吸気側カムシャフト23の近傍には、吸気バルブ21のバルブタイミングを検出するためのカム角センサ44が配設されており、このカム角センサ44は、吸気側カムシャフト23に連結された磁性体ロータ(図示しない)と電磁ピックアップ(図示しない)とから構成されている。また、磁性体ロータの外周には、複数の歯が等角度毎に形成されており、例えば、所定気筒の圧縮TDCの前、BTDC90°〜30°の間に、吸気側カムシャフト23の回転にともなうパルス状のカム角度信号が検出されるようになっている。  Further, a cam angle sensor 44 for detecting the valve timing of the intake valve 21 is disposed in the vicinity of the intake side cam shaft 23, and this cam angle sensor 44 is connected to the intake side cam shaft 23. It is composed of a magnetic rotor (not shown) and an electromagnetic pickup (not shown). A plurality of teeth are formed at equal angles on the outer periphery of the magnetic rotor. For example, before the compression TDC of a predetermined cylinder, the intake camshaft 23 rotates between BTDC 90 ° and 30 °. The accompanying pulse cam angle signal is detected.

吸気通路20の空気取り入れ側には、エアクリーナ24が接続されており、吸気通路20の途中には、アクセルペダル(図示しない)に連動して開閉駆動されるスロットルバルブ26が配設されている。そして、かかるアクセルペダルが開閉されることにより、吸入空気量が調整される。  An air cleaner 24 is connected to the air intake side of the intake passage 20, and a throttle valve 26 that is opened and closed in conjunction with an accelerator pedal (not shown) is disposed in the intake passage 20. The intake air amount is adjusted by opening and closing the accelerator pedal.

そして、スロットルバルブ26の近傍には、スロットル開度TAを検出するスロットルセンサ45が配設されている。さらに、スロットルバルブ26の下流側には、吸気脈動を抑制するためのサージタンク25が形成されている。そして、サージタンク25には、サージタンク25内における吸気圧力を検出する吸気圧力センサ46が配設されている。また、各シリンダの吸気ポート22の近傍には、燃焼室15へ燃料を供給するためのインジェクタ17が配設されている。各インジェクタ17は、通電により開弁される電磁弁であり、各インジェクタ17には、燃料ポンプ(図示しない)から圧送される燃料が供給される。  In the vicinity of the throttle valve 26, a throttle sensor 45 for detecting the throttle opening degree TA is provided. Further, a surge tank 25 for suppressing intake pulsation is formed on the downstream side of the throttle valve 26. The surge tank 25 is provided with an intake pressure sensor 46 that detects the intake pressure in the surge tank 25. In addition, an injector 17 for supplying fuel to the combustion chamber 15 is disposed near the intake port 22 of each cylinder. Each injector 17 is an electromagnetic valve that is opened by energization, and fuel that is pumped from a fuel pump (not shown) is supplied to each injector 17.

したがって、エンジン10の作動時には、吸気通路20には、エアクリーナ24によって濾過された空気が取り込まれ、その空気の取り込みと同時に各インジェクタ17から吸気ポート22に向けて燃料が噴射される。この結果、吸気ポート22では混合気が生成され、混合気は、吸入行程において開弁される吸気バルブ21の開弁にともなって、燃焼室15内に吸入される。  Therefore, when the engine 10 is in operation, the air filtered by the air cleaner 24 is taken into the intake passage 20 and fuel is injected from each injector 17 toward the intake port 22 simultaneously with the intake of the air. As a result, an air-fuel mixture is generated at the intake port 22, and the air-fuel mixture is sucked into the combustion chamber 15 as the intake valve 21 is opened in the intake stroke.

排気通路30の途中には、排ガスを浄化するための三元触媒を内蔵してなる触媒コンバータ36が配置されている。また、排気通路30の途中には、排ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサ47が配設されている。  A catalytic converter 36 having a built-in three-way catalyst for purifying exhaust gas is disposed in the middle of the exhaust passage 30. An oxygen sensor 47 that detects the oxygen concentration in the exhaust gas is disposed in the exhaust passage 30.

本実施例におけるガソリンエンジンシステムでは、吸気バルブ21の開閉タイミングを変更してバルブオーバラップ量の変更を実現するため、油圧により駆動される可変バルブタイミング機構50(以下「VVT」という。)が配設される。このVVT50は、クランクシャフト14(吸気側タイミングプーリ27)の回転に対する吸気側カムシャフト23の回転の位相を変化させることにより、吸気バルブ21のバルブタイミングを連続的に変更させるための機構である。  In the gasoline engine system in the present embodiment, a variable valve timing mechanism 50 (hereinafter referred to as “VVT”) driven by hydraulic pressure is arranged in order to change the valve overlap amount by changing the opening / closing timing of the intake valve 21. Established. The VVT 50 is a mechanism for continuously changing the valve timing of the intake valve 21 by changing the rotation phase of the intake side camshaft 23 with respect to the rotation of the crankshaft 14 (intake side timing pulley 27).

つぎに、VVT50のシステム構成について、図3を参照して説明する。ここに、図3はVVT50が配設された吸気側カムシャフト23近傍の断面、及びVVT50の制御システム全体を示す説明図である。  Next, the system configuration of the VVT 50 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an explanatory view showing a cross section in the vicinity of the intake camshaft 23 where the VVT 50 is disposed, and the entire control system of the VVT 50.

VVT50の制御システムは、VVT50、VVT50に対して駆動力を印加するオイルコントロールバルブ80(以下「OCV」という。)、カム角度信号を検出するカム角センサ44、カム角センサ44等の各種センサからの入力信号に基づいてOCV80を駆動制御するECU70を備えている。  The control system of the VVT 50 includes various sensors such as the VVT 50, an oil control valve 80 (hereinafter referred to as “OCV”) that applies a driving force to the VVT 50, a cam angle sensor 44 that detects a cam angle signal, and a cam angle sensor 44. ECU 70 for driving and controlling the OCV 80 based on the input signal.

VVT50は、吸気側カムシャフト23と吸気側タイミングプーリ27との間に配設されており、吸気側カムシャフト23は、シリンダヘッド12、及びベアリングキャップ51間において回転自在に支持されている。吸気側カムシャフト23の先端部近傍には、吸気側タイミングプーリ27が相対回動可能に装着されており、また、吸気側カムシャフト23の先端には、インナキャップ52が中空ボルト53及びピン54により一体回転可能に取着されている。  The VVT 50 is disposed between the intake side camshaft 23 and the intake side timing pulley 27, and the intake side camshaft 23 is rotatably supported between the cylinder head 12 and the bearing cap 51. An intake side timing pulley 27 is mounted in the vicinity of the front end of the intake side camshaft 23 so as to be relatively rotatable, and an inner cap 52 is provided with a hollow bolt 53 and a pin 54 at the front end of the intake side camshaft 23. Is attached so as to be integrally rotatable.

吸気側タイミングプーリ27には、キャップ55を有するハウジング56がボルト57及び、ピン58により一体回転可能に取着されており、このハウジング56によって、吸気側カムシャフト23の先端、及びインナキャップ52の全体が覆われている。また、吸気側タイミングプーリ27の外周には、タイミングベルト35を掛装するための外歯27aが多数形成されている。  A housing 56 having a cap 55 is attached to the intake side timing pulley 27 by a bolt 57 and a pin 58 so as to be integrally rotatable. The housing 56 allows the tip of the intake side camshaft 23 and the inner cap 52 to be rotated. The whole is covered. In addition, a large number of external teeth 27 a for hooking the timing belt 35 are formed on the outer periphery of the intake side timing pulley 27.

吸気側カムシャフト23、及び吸気側タイミングプーリ27は、ハウジング56、及びインナキャップ52間に介在されたリングギヤ59によって連結されている。リングギヤ59は、略円環形状をなし、吸気側タイミングプーリ27、ハウジング56、及びインナキャップ52によって囲まれた空間S内において、吸気側カムシャフト23の軸方向へ往復動自在に収容されている。また、リングギヤ59の内外周には多数の歯59a、59bが形成されている。  The intake side camshaft 23 and the intake side timing pulley 27 are connected by a ring gear 59 interposed between the housing 56 and the inner cap 52. The ring gear 59 has a substantially annular shape, and is housed in a space S surrounded by the intake side timing pulley 27, the housing 56, and the inner cap 52 so as to reciprocate in the axial direction of the intake side camshaft 23. . A large number of teeth 59 a and 59 b are formed on the inner and outer periphery of the ring gear 59.

これに対応して、インナキャップ52の外周、及びハウジング56の内周には、多数の歯52a、56bが形成されている。これらの歯59a、59b、52a、56bはいずれも、その歯すじが吸気側カムシャフト23の軸線に対して所定角度で交差するヘリカル歯となっている。すなわち、歯52aと歯59aとが互いに噛合し、歯56bと歯59bとが互いに噛合している、ヘリカルスプラインを構成している。  Correspondingly, a large number of teeth 52 a and 56 b are formed on the outer periphery of the inner cap 52 and the inner periphery of the housing 56. All of these teeth 59a, 59b, 52a, 56b are helical teeth whose tooth lines intersect with the axis of the intake camshaft 23 at a predetermined angle. That is, a helical spline is formed in which the teeth 52a and the teeth 59a mesh with each other, and the teeth 56b and the teeth 59b mesh with each other.

そして、これらの噛合によって、吸気側タイミングプーリ27の回転は、ハウジング56、及びインナキャップ52を介して、吸気側カムシャフト23に伝達される。また、各歯59a、59b、52a、56bがヘリカル歯であることから、リングギヤ59が吸気側カムシャフト23の軸方向に移動すると、インナキャップ52、及びハウジング56に捻り力が付与され、吸気側カムシャフト23が吸気側タイミングプーリ27に対して相対移動する。  The rotation of the intake side timing pulley 27 is transmitted to the intake side camshaft 23 through the housing 56 and the inner cap 52 by these meshing. Since each tooth 59a, 59b, 52a, 56b is a helical tooth, when the ring gear 59 moves in the axial direction of the intake side camshaft 23, a twisting force is applied to the inner cap 52 and the housing 56, and the intake side The camshaft 23 moves relative to the intake side timing pulley 27.

空間Sには、リングギヤ59を軸方向へ移動させるために、リングギヤ59の先端側に第1油圧室60を有し、リングギヤ59の基端側に第2油圧室61を有している。そして、ベアリングキャップ51は、第1油圧供給孔51a、及び第2油圧供給孔51bを有している。また、吸気側カムシャフト23内部には、第1油圧供給孔51aと第1油圧室60とを連通する第1油圧供給路62、及び第2油圧供給孔51bと第2油圧室61とを連通する第2油圧供給路63とが形成されている。  In the space S, in order to move the ring gear 59 in the axial direction, a first hydraulic chamber 60 is provided on the distal end side of the ring gear 59, and a second hydraulic chamber 61 is provided on the proximal end side of the ring gear 59. The bearing cap 51 has a first hydraulic pressure supply hole 51a and a second hydraulic pressure supply hole 51b. Further, in the intake side camshaft 23, the first hydraulic pressure supply passage 62 that communicates the first hydraulic pressure supply hole 51a and the first hydraulic chamber 60, and the second hydraulic pressure supply hole 51b and the second hydraulic chamber 61 communicate with each other. The second hydraulic pressure supply path 63 is formed.

そして、各油圧供給孔51a、51bには、油圧ポンプ64によってオイルパン65から吸い上げられた潤滑油が、所定の圧力をもってオイルフィルタ66を介して供給される。また、各油圧供給路60、61を介して各油圧室60、61へ選択的に油圧を供給するために、各油圧供給孔51a、51bには、OCV80が接続されている。  Then, the lubricating oil sucked up from the oil pan 65 by the hydraulic pump 64 is supplied to the hydraulic supply holes 51a and 51b through the oil filter 66 with a predetermined pressure. In addition, an OCV 80 is connected to each of the hydraulic supply holes 51a and 51b in order to selectively supply the hydraulic pressure to the respective hydraulic chambers 60 and 61 via the respective hydraulic supply paths 60 and 61.

このOCV80は、電磁式アクチュエータ81、及びコイルスプリング82によって駆動されるプランジャ83が、スプール84を軸方向に往復移動させることにより潤滑油の流れ方向を切り替える4ポート方向制御弁である。そして、電磁式アクチュエータ81が、デューティ制御されることによってその開度が調整され、各油圧室60、61に供給する油圧の大きさが調整される。  The OCV 80 is a 4-port directional control valve that switches the flow direction of the lubricating oil by a plunger 83 driven by an electromagnetic actuator 81 and a coil spring 82 reciprocating the spool 84 in the axial direction. The opening degree of the electromagnetic actuator 81 is adjusted by duty control, and the hydraulic pressure supplied to the hydraulic chambers 60 and 61 is adjusted.

OCV80のケーシング85は、タンクポート85t、Aポート85a、Bポート85b、及びリザーバポート85rを有している。そして、タンクポート85tは、油圧ポンプ64を介してオイルパン65と接続されており、Aポート85aは、第1油圧供給孔51aと、Bポート85bは、第2油圧供給孔51bと接続されている。また、リザーバポート85rは、オイルパン65と連通されている。  The casing 85 of the OCV 80 has a tank port 85t, an A port 85a, a B port 85b, and a reservoir port 85r. The tank port 85t is connected to the oil pan 65 via the hydraulic pump 64, the A port 85a is connected to the first hydraulic pressure supply hole 51a, and the B port 85b is connected to the second hydraulic pressure supply hole 51b. Yes. The reservoir port 85r is in communication with the oil pan 65.

スプール84は、円筒状の弁体であり、2つのポート間における潤滑油の流れを封止する4つのランド84aと、2つのポート間を連通し、潤滑油の流れを許容するパセージ84b、2つのパセージ84cとを有している。  The spool 84 is a cylindrical valve body. The four lands 84a seal the flow of the lubricating oil between the two ports, and the passages 84b, 2b that communicate between the two ports and allow the flow of the lubricating oil. Two passages 84c.

これらの構成を備えるVVT50では、OCV80が駆動制御され、スプール84が図面左方に移動された場合には、パセージ84bはタンクポート85tとAポート85aとを連通し、第1油圧供給孔51aに潤滑油が供給される。そして、第1油圧供給孔51aに供給された潤滑油は、第1油圧供給路62を介して第1油圧室60に供給され、リングギヤ59の先端側に油圧が印加される。  In the VVT 50 having such a configuration, when the OCV 80 is driven and controlled, and the spool 84 is moved to the left in the drawing, the passage 84b communicates the tank port 85t and the A port 85a to the first hydraulic pressure supply hole 51a. Lubricating oil is supplied. The lubricating oil supplied to the first hydraulic pressure supply hole 51 a is supplied to the first hydraulic chamber 60 via the first hydraulic pressure supply path 62, and the hydraulic pressure is applied to the tip side of the ring gear 59.

これと同時に、パセージ84cは、Bポート85bとリザーバポート85rとを連通し、第2油圧室61内の潤滑油は、第2油圧供給路63、第2油圧供給孔51b、及びOCV80のBポート85b、リザーバポート85rを介して、オイルパン65に排出される。  At the same time, the passage 84c communicates the B port 85b and the reservoir port 85r, and the lubricating oil in the second hydraulic chamber 61 is supplied to the second hydraulic pressure supply path 63, the second hydraulic pressure supply hole 51b, and the OCV 80 B port. The oil pan 65 is discharged through the reservoir port 85r.

したがって、リングギヤ59は、先端側に印加された油圧によって基端側(図面右方)に回動しながら移動され、インナキャップ52を介して吸気側カムシャフト23に捻りが付与される。この結果、吸気側タイミングプーリ27(クランクシャフト14)に対する吸気側カムシャフト23の回転位相が変更され、吸気側カムシャフト23は最遅角位置から最進角位置に向けて回転し、吸気バルブ21の開弁タイミングが進角される。  Accordingly, the ring gear 59 is moved while being rotated to the base end side (right side in the drawing) by the hydraulic pressure applied to the front end side, and the intake side camshaft 23 is twisted via the inner cap 52. As a result, the rotation phase of the intake side camshaft 23 with respect to the intake side timing pulley 27 (crankshaft 14) is changed, the intake side camshaft 23 rotates from the most retarded position to the most advanced position, and the intake valve 21 The valve opening timing is advanced.

こうして開弁タイミングが進角された吸気バルブ21は、排気バルブ31が開弁している間に開弁されることとなり、吸気バルブ21と排気バルブ31とが同時に開弁するバルブオーバラップ期間が拡大される。なお、リングギヤ59の基端側への移動は、リングギヤ59が吸気側タイミングプーリ27と当接することによって規制され、リングギヤ59が吸気側タイミングプーリ27と当接して停止した際に、吸気バルブ21の開弁タイミングが最も早くなる。  The intake valve 21 whose valve opening timing has been advanced in this way is opened while the exhaust valve 31 is open, and there is a valve overlap period in which the intake valve 21 and the exhaust valve 31 are simultaneously opened. Enlarged. The movement of the ring gear 59 toward the proximal end side is restricted by the ring gear 59 coming into contact with the intake side timing pulley 27, and when the ring gear 59 comes into contact with the intake side timing pulley 27 and stops, the intake valve 21 is moved. The valve opening timing is the earliest.

一方、OCV80が駆動制御され、スプール84が図面右方に移動された場合には、パセージ84bはタンクポート85tとBポート85bとを連通し、第2油圧供給孔51bに潤滑油が供給される。そして、第2油圧供給孔51bに供給された潤滑油は、第2油圧供給路63を介して第2油圧室61に供給され、リングギヤ59の基端側に油圧が印加される。  On the other hand, when the OCV 80 is driven and the spool 84 is moved to the right in the drawing, the passage 84b communicates the tank port 85t and the B port 85b, and the lubricating oil is supplied to the second hydraulic pressure supply hole 51b. . The lubricating oil supplied to the second hydraulic pressure supply hole 51 b is supplied to the second hydraulic chamber 61 via the second hydraulic pressure supply path 63, and the hydraulic pressure is applied to the base end side of the ring gear 59.

これと同時に、パセージ84cは、Aポート85aとリザーバポート85rとを連通し、第1油圧室60内の潤滑油は、第1油圧供給路62、第1油圧供給孔51a、及びOCV80のAポート85a、リザーバポート85rを介して、オイルパン65に排出される。  At the same time, the passage 84c communicates the A port 85a and the reservoir port 85r, and the lubricating oil in the first hydraulic chamber 60 passes through the first hydraulic supply path 62, the first hydraulic supply hole 51a, and the OCV 80 A port. The oil pan 65 is discharged through the reservoir port 85r.

したがって、リングギヤ59は、基端側に印加された油圧によって先端側(図面左方)に回動しながら移動され、インナキャップ52を介して吸気側カムシャフト23に逆向きの捻りが付与される。この結果、吸気側タイミングプーリ27(クランクシャフト14)に対する吸気側カムシャフト23の回転位相が変更され、吸気側カムシャフト23は最進角位置から最遅角位置に向けて回転し、吸気バルブ21の開弁タイミングが遅角される。  Therefore, the ring gear 59 is moved while rotating to the distal end side (left side in the drawing) by the hydraulic pressure applied to the proximal end side, and a reverse twist is applied to the intake side camshaft 23 via the inner cap 52. . As a result, the rotation phase of the intake side camshaft 23 with respect to the intake side timing pulley 27 (crankshaft 14) is changed, the intake side camshaft 23 rotates from the most advanced position to the most retarded position, and the intake valve 21 The valve opening timing is delayed.

こうして、吸気バルブ21の開弁タイミングが遅角されることにより、吸気バルブ21と排気バルブ31とが同時に開弁するバルブオーバラップ期間が縮小、あるいは、除去される。なお、リングギヤ59の先端側への移動は、リングギヤ59がハウジング56と当接することによって規制され、リングギヤ59がハウジング56と当接して停止した際に、吸気バルブ21の開弁タイミングが最も遅くなる。  Thus, by delaying the valve opening timing of the intake valve 21, the valve overlap period during which the intake valve 21 and the exhaust valve 31 are simultaneously opened is reduced or eliminated. The movement of the ring gear 59 toward the tip side is restricted by the ring gear 59 coming into contact with the housing 56, and when the ring gear 59 comes into contact with the housing 56 and stops, the opening timing of the intake valve 21 becomes the latest. .

上記VVT50により変更される吸気バルブ21のバルブタイミングは、カム角センサ44から出力されるカム角度信号と、クランク角センサ40から出力されるクランク角度信号によって、算出される。  The valve timing of the intake valve 21 changed by the VVT 50 is calculated by the cam angle signal output from the cam angle sensor 44 and the crank angle signal output from the crank angle sensor 40.

すなわち、例えば、ECU70にカム角度信号が入力されてから、BTDC30°のクランク角度信号(基準タイミング信号)が入力されるまでに要する時間を、エンジン回転数NEを用いて計測し、その時間を既知の時間とクランク角度の関係を用いバルブ変位角度に換算することによって、クランクシャフト14に対する吸気側カムシャフト23の実バルブ変位角度VTBが算出されるのである。  That is, for example, the time required from the input of the cam angle signal to the ECU 70 until the input of the BTDC 30 ° crank angle signal (reference timing signal) is measured using the engine speed NE, and the time is known. The actual valve displacement angle VTB of the intake camshaft 23 with respect to the crankshaft 14 is calculated by converting the valve displacement angle into the valve displacement angle using the relationship between the time and the crank angle.

続いて、本実施例に係るバルブタイミング制御装置の異常検出装置VCの制御系について図5に示す制御ブロック図を参照して説明する。本実施例に係るバルブタイミング制御装置の異常検出装置VCの制御系は、電子制御ユニット70(以下「ECU」という。)を核として構成されている。そして、ECU70によって目標バルブタイミング決定手段、バルブタイミング制御手段、異常判定手段、正常復帰判定手段、第1、第2判定禁止手段、判定時間延長手段等が実現される。  Next, the control system of the abnormality detection device VC of the valve timing control device according to this embodiment will be described with reference to the control block diagram shown in FIG. The control system of the abnormality detection device VC of the valve timing control device according to the present embodiment is configured with an electronic control unit 70 (hereinafter referred to as “ECU”) as a core. The ECU 70 implements target valve timing determination means, valve timing control means, abnormality determination means, normal return determination means, first and second determination prohibition means, determination time extension means, and the like.

ECU70は、メインルーチンとして実行されるVVT50における異常及び正常復帰を判定する異常判定及び正常復帰判定処理プログラム、各種条件に対応したバルブタイミングの変更を行うためのマップを格納したROM71を有している。また、ECU70は、サブルーチンとして実行されるフェイル判定処理プログラム、正常復帰判定処理プログラム、開始条件判定処理プログラム等の各種制御プログラムを有している。  The ECU 70 has a ROM 71 that stores an abnormality determination and normal recovery determination processing program for determining abnormality and normal recovery in the VVT 50 executed as a main routine, and a map for changing valve timing corresponding to various conditions. . The ECU 70 also has various control programs such as a fail determination processing program, a normal return determination processing program, and a start condition determination processing program that are executed as a subroutine.

さらに、ECU70は、ROM71に格納された制御プログラムに基づいて演算処理を実行するCPU72、CPU72での演算結果、各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するRAM73、電源供給停止時にRAM73に格納された各種データを保持するためのバックアップRAM74を有している。  Further, the ECU 70 executes calculation processing based on a control program stored in the ROM 71, a RAM 73 that temporarily stores calculation results in the CPU 72, data input from each sensor, and the like in the RAM 73 when power supply is stopped. A backup RAM 74 for holding various stored data is provided.

そして、CPU72、ROM71、RAM73、及びバックアップRAM74は、双方向バス75を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース76、及び出力インターフェース77と接続されている。  The CPU 72, ROM 71, RAM 73, and backup RAM 74 are connected to each other via a bidirectional bus 75, and are connected to an input interface 76 and an output interface 77.

入力インターフェース76には、クランク角センサ40、エンジン回転数センサ41、気筒判別センサ42、水温センサ43、カム角センサ44、スロットルセンサ45、吸気圧力センサ46、酸素センサ47等が接続されている。そして、各センサから出力された信号がアナログ信号である場合には、図示しないA/Dコンバータによってディジタル信号に変換された後、双方向バス75に出力される。  A crank angle sensor 40, an engine speed sensor 41, a cylinder discrimination sensor 42, a water temperature sensor 43, a cam angle sensor 44, a throttle sensor 45, an intake pressure sensor 46, an oxygen sensor 47, and the like are connected to the input interface 76. If the signal output from each sensor is an analog signal, it is converted to a digital signal by an A / D converter (not shown) and then output to the bidirectional bus 75.

また、出力インターフェース77には、インジェクタ17、イグナイタ19、OCV80等の外部回路が接続されており、これら外部回路は、CPU72において実行された制御プログラムの演算結果に基づいて作動制御される。  The output interface 77 is connected to external circuits such as the injector 17, the igniter 19, and the OCV 80, and these external circuits are controlled based on the calculation result of the control program executed by the CPU 72.

次に、上記構成を備えた実施例1に係るバルブタイミング制御装置の異常検出装置VCにおける異常判定及び正常復帰判定プログラムについて図1に示すフローチャートを参照して説明する。  Next, an abnormality determination and normal return determination program in the abnormality detection device VC of the valve timing control device according to the first embodiment having the above-described configuration will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

以下、図1に示すサブルーチンにおける異常判定及び正常復帰判定プログラ厶について説明する。メインルーチンがスタートすると、サブルーチンにて開始条件判定処理プログラムが実行される。ステップ100において、エンジンが暖機後か否かが判定される。  The abnormality determination and normal return determination program in the subroutine shown in FIG. 1 will be described below. When the main routine starts, a start condition determination processing program is executed in a subroutine. In step 100, it is determined whether or not the engine has been warmed up.

エンジン水温ethw>=75℃、すなわち、エンジンが暖機されたか否かが判定される。なお、判定値となるエンジン水温は75℃に限定されず、この値は試験によって決定されるものである。ここで否定(NO)ならば、すなわち、暖機が完了していなければ、元のルーチンへ戻る。ステップ100において、肯定(YES)ならばステップ110へ進む。ステップ110において、車速が所定値A(例えば20km/h)か否かを判定する。否定なら元のルーチンへ戻る。肯定ならば、目標バルブタイミング設定手段に相当するステップ120へ進み、目標変位角度を一定時間B(例えば、1秒間)直前の変位変位角度より大きく変更する。変位角度量はマップで与えられた大きさより大きく設定される。  It is determined whether the engine water temperature ethw> = 75 ° C., that is, whether the engine has been warmed up. In addition, the engine water temperature used as a judgment value is not limited to 75 degreeC, This value is determined by a test. If negative (NO) here, that is, if the warm-up is not completed, the process returns to the original routine. If it is affirmative (YES) in step 100, the process proceeds to step 110. In step 110, it is determined whether or not the vehicle speed is a predetermined value A (for example, 20 km / h). If no, return to the original routine. If the determination is affirmative, the routine proceeds to step 120 corresponding to the target valve timing setting means, and the target displacement angle is changed to be larger than the displacement displacement angle immediately before the predetermined time B (for example, 1 second). The displacement angle amount is set larger than the size given in the map.

続いて、実バルブタイミング検出手段に相当するテップ130へ進み、目標変位角度と実変位角度とを比較して差の絶対値を求める。続いてステップ140へ進み、その差が異常判定値(例えば、10°)より大きいか否かを判定する。肯定ならば、ステップ150へ進み、異常差の継続時間が判定値を超えたかどうかを確認する。続いてステップ160へ進み、VVT異常フラグをONにする。プログラム上ではwxdvt=ONにする。ステップ170へ進み、異常と判定し、警告する。  Subsequently, the process proceeds to step 130 corresponding to the actual valve timing detection means, and the target displacement angle is compared with the actual displacement angle to obtain the absolute value of the difference. Subsequently, the routine proceeds to step 140, where it is determined whether or not the difference is larger than an abnormality determination value (for example, 10 °). If the result is affirmative, the routine proceeds to step 150, where it is confirmed whether or not the duration of the abnormality difference has exceeded the determination value. Subsequently, the routine proceeds to step 160, where the VVT abnormality flag is turned ON. On the program, wxdvt = ON. Proceeding to step 170, it is determined that there is an abnormality and a warning is given.

ステップ140において、否定ならば、ステップ180へ進み、差が正常判定値未満か否かを判定する。肯定ならば、ステップ190へ進み、正常差継続時間が判定値以上ならばVVT正常フラグをONにする。プログラム上ではwxdvt=ONとする。ステップ210へ進み、正常として処理される。この結果、車速が所定値になったときに、意図的に目標変位角度を大きく変位させ、VVTが追従するかをみているので、検出条件が早く成立するので異常検出を早めることができる。  If NO in step 140, the process proceeds to step 180, and it is determined whether or not the difference is less than a normal determination value. If the result is affirmative, the routine proceeds to step 190, and if the normal difference continuation time is not less than the determination value, the VVT normal flag is turned ON. On the program, wxdvt = ON. Proceed to step 210 and processed as normal. As a result, when the vehicle speed reaches a predetermined value, the target displacement angle is intentionally displaced greatly to see if the VVT follows, so that the detection condition is established early, so that the abnormality detection can be accelerated.

実施例1のサブルーチンとして実行されるVVT異常判定処理プログラムのフローチャートである。6 is a flowchart of a VVT abnormality determination processing program executed as a subroutine of the first embodiment. 実施例1のガソリンエンジンシステムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a gasoline engine system of Example 1. FIG. 実施例1の可変バルブタイミング機構の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a variable valve timing mechanism of Embodiment 1. FIG. 実施例1のバルブタイミング制御装置の異常検出にかかる制御ブロック図である。It is a control block diagram concerning the abnormality detection of the valve timing control apparatus of Example 1. 従来のバルブタイミング制御装置の異常検出装置における制御ブロック図である。It is a control block diagram in the abnormality detection apparatus of the conventional valve timing control apparatus. 従来のサブルーチンとして実行されるフェイル判定処理ブログラムのフローチャートである。It is a flowchart of the fail determination processing program executed as a conventional subroutine.

符号の説明Explanation of symbols

M8:運転状態検出手段
M9:目標バルブタイミング決定手段
M10:可変バルブタイミング機構
M11:バルブタイミング検出手段
M12:バルブタイミング制御手段
120:目標バルブタイミング設定手段
130:実バルブタイミング検出手段
M8: Operating state detection means M9: Target valve timing determination means M10: Variable valve timing mechanism M11: Valve timing detection means M12: Valve timing control means 120: Target valve timing setting means 130: Actual valve timing detection means

Claims (1)

内燃機関のクランクシヤフトの回転に同期して所定のタイミングで駆動され、燃焼室に通じる吸気通路および排気通路をそれぞれ開閉する吸気バルブおよび排気バルブと、前記内燃機関の運転状態を検出するための運転状態検出手段と、その運転状態検出手段によって検出された内燃機関の運転状態に応じた目標バルブタイミングを決定するための目標バルブタイミング決定手段と、前記吸気弁または前記排気弁のうち少なくともいずれか一方のバルブタイミングを変更させる可変バルブタイミング機構と、その可変バルブタイミング機構が配設されている側におけるバルブの実バルブタイミングを検出するためのバルブタイミング検出手段と、そのバルブタイミング検出手段によって検出される実バルブタイミングを、前記目標バルブタイミング決定手段によって決定された目標バルブタイミングに収束させるよう前記可変バルブタイミング機構を制御するためのバルブタイミング制御手段と、所定車速時に目標バルブタイミングを所定時間の間は第1所定値に保持する目標バルブタイミング設定手段と、実際のバルブタイミングを検出するための実バルブタイミング検出手段と、からなり、
前記目標バルブタイミングと前記実バルブタイミングとの差を算出し、その差が第1所定値より大きければ異常と判定し、前記差が第2所定値より小さいとき正常と判定することを特徴とするバルブタイミング制御装置の異常検出装置。
An intake valve and an exhaust valve, which are driven at a predetermined timing in synchronization with the rotation of the crankshaft of the internal combustion engine and open and close the intake passage and the exhaust passage respectively leading to the combustion chamber, and an operation for detecting the operating state of the internal combustion engine At least one of state detection means, target valve timing determination means for determining target valve timing according to the operating state of the internal combustion engine detected by the operating state detection means, and the intake valve or the exhaust valve A variable valve timing mechanism for changing the valve timing, a valve timing detection means for detecting the actual valve timing of the valve on the side where the variable valve timing mechanism is disposed, and the valve timing detection means The actual valve timing is A valve timing control means for controlling the variable valve timing mechanism so as to converge to the target valve timing determined by the driving determination means, and a target for holding the target valve timing at a first predetermined value for a predetermined time at a predetermined vehicle speed. The valve timing setting means and the actual valve timing detection means for detecting the actual valve timing,
A difference between the target valve timing and the actual valve timing is calculated, and if the difference is larger than a first predetermined value, it is determined as abnormal, and if the difference is smaller than a second predetermined value, it is determined as normal. An abnormality detection device for a valve timing control device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7730860B2 (en) 2007-05-16 2010-06-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Actuator control apparatus and method
WO2023051604A1 (en) * 2021-09-29 2023-04-06 李健 Universal gas valve for gas intake and exhaust of engine

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7730860B2 (en) 2007-05-16 2010-06-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Actuator control apparatus and method
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