JP2007270728A - バルブタイミング制御装置の診断装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エンジン1の燃焼室6内に発生するイオン電流を検出するイオン電流検出回路33を備える。エンジン1減速運転時等、その吸気通路15がスロットル弁18により絞られ、シリンダ2への吸気の充填効率が相対的に低くなるときにイオン電流値を検出する。検出したイオン電流値から燃焼状態を表す評価値(イオンパラメータIp)を求め、このイオンパラメータIpの他、点火時期、充填効率ce及びエンジン回転数neに基づいて内部EGR量を推定する。推定した内部EGR量からVVT位相、即ちバルブタイミングを推定し、これによりVVT制御系の故障を診断する。
【選択図】 図9
Description
図1は、本発明に係る診断装置を備えた実施形態のエンジン1を模式的に示し、この例ではエンジン1は、複数のシリンダ2,2,…(図には1つのみ示す)が直列に配置された火花点火式エンジンである。図示の如く、シリンダ2の上端はシリンダブロック3の上端面に開口し、そこに載置されたシリンダヘッド4の下面により閉塞されている。シリンダ2内にはピストン5が往復動可能に嵌挿されていて、このピストン5の上面とシリンダヘッド4の下面との間に燃焼室6が区画される。一方、ピストン5の下方のクランクケース内には、図示しないがクランク軸が配設され、コネクティングロッドによってピストン5と連結されている。
まず、検出したイオン電流値から内部EGR率と相関の高い評価値Ip(以下、イオンパラメータという)を求める考え方について説明する。イオン電流は、従来より、燃焼に伴い発生するイオンが媒体となって発生するものと考えられており、この実施形態では、前記図2(a)に示すように、エンジン1の点火回路8にイオン電流検出回路33が接続されている。
図7は、上述したようにイオン電流の検出値からイオンパラメータIpを求める手順を具体的に示すフローチャート図である。このフローは、例えばエンジン暖機後にPCM30のVVT制御部30aによってVVT13の制御が実行されているときに(VVT実行フラグオン)、各シリンダ2の燃焼サイクル毎に実行される。
次に、前記のように計算したイオンパラメータIpを用いて、現在のVVT位相を推定する手順を図8のフローチャート図の前半に示す。図示の如くスタート後のステップSB1では、VVT13の診断を行う所定の条件が成立したかどうか判定して、診断条件が成立するまで待機する(判定がNOでリターン)。この判定は、例えば診断の要否(既に診断が終わっていれば診断不要)の他に、まず、クランク角センサ26やカム角センサ31からの信号に基づいて計算されるVVT位相制御のモニタ値avtaが、その制御目標値と略一致していること、即ちそれらセンサを含めたVVT13の制御系が正常であることと、エンジン水温が所定値以上であること、即ちエンジン1の燃焼状態が十分に良好であることとを前提とする。
前記のようにして得られたVVT位相ずれΔVPの所定数のデータに基づいて、図8のステップSB7では、まず、その位相ずれΔVPの平均値を計算する。続くステップSB8では、前記VVT位相ずれΔVPの平均値の絶対値が所定の故障判定値:判定ΔVP以下かどうか判定して、YESであればステップSB9に進み、故障なしと判定して制御終了となる(エンド)一方、位相ずれΔVPの平均値の絶対値が故障判定値よりも大きければ(NO)、ステップSB10に進んでVVT13の組付ずれと判定し、続くステップSB11で車両の乗員に故障を報知するか、或いはVVT位相制御の補正を行って、制御終了となる(エンド)。
次に、前記のように推定したVVT位相(推定値VP)に基づいて行う点火時期の補正について説明する。すなわち、一般に、点火時期は、ノッキング等を回避しつつエンジンの運転効率が最も高くなるように設定され、このときにはシリンダ内圧のピークは圧縮上死点後(ATDC)15〜20°CAに現れることになるが、前記のようなVVT位相制御のずれに起因して、或いはサイクル変動によって、内部EGR量が目標値からずれてしまい、これにより燃焼が例えば緩慢になると、シリンダ内圧のピークは遅角側に移動し、効率が低下することになる。
6 燃焼室
11 吸気弁(バルブ)
12 排気弁(バルブ)
13 VVT(位相可変機構)
18 スロットル弁
30 PCM
30a VVT制御部(制御手段)
30b 判定手段
30c バルブタイミング変更手段
30d 故障報知手段
30e バルブタイミング補正手段
30f 点火時期補正手段
33 イオン電流検出回路(イオン電流検出手段)
Claims (8)
- エンジンの吸気及び排気バルブの少なくとも一方の作動タイミングを制御するバルブタイミング制御装置の診断装置であって、
エンジンの燃焼室内に発生するイオン電流を検出するイオン電流検出手段と、
エンジンの吸気通路がスロットル弁により絞られ、燃焼室への吸気充填効率が相対的に低くなる特定の運転状態において、前記イオン電流検出手段により検出されたイオン電流値に基づいて、前記バルブタイミング制御装置によるバルブ作動タイミングの変更状態を判定する判定手段と、を備えることを特長とするバルブタイミング制御装置の診断装置。 - バルブ作動タイミングをエンジンの運転状態によらず強制的に、吸排気のバルブオーバーラップが大きくなるように変更するバルブタイミング変更手段を備え、
判定手段は、前記変更されたバルブ作動タイミングにおいて検出されたイオン電流値に基づいて、判定を行うものであることを特徴とする請求項1に記載の診断装置。 - 判定手段は、エンジンの減速運転状態で検出されたイオン電流値に基づいて、バルブ作動タイミングの変更状態を判定するものであることを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載の診断装置。
- エンジンは火花点火式のものであり、
判定手段は、少なくともイオン電流の検出値と点火時期とに基づいて、バルブ作動タイミングを推定するように構成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の診断装置。 - 判定手段は、さらにエンジン回転数を加味して、バルブ作動タイミングを推定するように構成されていることを特徴とする請求項4に記載の診断装置。
- 判定手段により推定されたバルブ作動タイミングとバルブタイミング制御装置におけるバルブ作動タイミングの目標値とを対比して、該バルブタイミング制御装置に関する故障を診断し、これを報知する故障報知手段を備えることを特徴とする請求項4又は5のいずれかに記載の診断装置。
- 判定手段により推定されたバルブ作動タイミングに基づいて、バルブタイミング制御装置によるバルブ作動タイミングの制御を補正するバルブタイミング補正手段を備えることを特徴とする請求項4〜6のいずれか1つに記載の診断装置。
- 判定手段により推定されたバルブ作動タイミングに基づいて、エンジンの点火時期を補正する点火時期補正手段を備えることを特徴とする請求項4〜6のいずれか1つに記載の診断装置。
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