JP2008298015A - Variable valve gear control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の可変動弁制御装置に関し、特に2つのコントロールユニットを用い、コントロールユニット間で通信するものに関する。 The present invention relates to a variable valve control apparatus for an internal combustion engine, and more particularly to an apparatus that uses two control units and communicates between the control units.
特許文献1に記載の内燃機関の可変動弁制御装置では、吸気バルブのバルブタイミングを制御する他、バルブ作動角及びリフト量を制御している。
In the variable valve control apparatus for an internal combustion engine described in
また、吸気バルブのバルブ作動角(リフト量)の目標値を算出して、これに基づいてバルブ作動角(リフト量)を制御する一方、バルブ作動角(リフト量)の実際値を検出して、これに基づいて吸気バルブのバルブタイミングの進角側限界値を設定し、バルブタイミングが進角側限界値を超えないように制御することで、吸気バルブとピストンとの干渉を防止している。
ところで、内燃機関の可変動弁制御装置において、第1及び第2コントロールユニットを用い、第1コントロールユニットで、吸気バルブのバルブ作動角の目標値を算出して、第2コントロールユニットへ送信し、第2コントロールユニットで、第1コントロールユニットからの目標値に従って、吸気バルブのバルブ作動角を制御すると共に、バルブ作動角の実際値を検出して、第1コントロールユニットへ送信する場合、次のような問題点がある。 By the way, in the variable valve control apparatus for an internal combustion engine, the first and second control units are used, the first control unit calculates the target value of the valve operating angle of the intake valve, and transmits it to the second control unit. When the second control unit controls the valve operating angle of the intake valve according to the target value from the first control unit and detects the actual value of the valve operating angle and transmits it to the first control unit, the following is performed. There are some problems.
第1及び第2コントロールユニット間の通信手段が、ノイズなどにより、あるいは、通信ドライバ(マイコンの通信機能)やハーネス・コネクタの故障により、通信異常を生じると、バルブ作動角の目標値を算出する第1コントロールユニットでは、実際値を認識できず、バルブ作動角を制御する第2コントロールユニットでは、目標値を認識できない状態となり、制御不能に陥る。 When the communication means between the first and second control units has a communication error due to noise or the like, or a communication driver (microcomputer communication function) or harness / connector failure, the target value of the valve operating angle is calculated. The first control unit cannot recognize the actual value, and the second control unit that controls the valve operating angle cannot recognize the target value and becomes uncontrollable.
本発明は、このような実状に鑑み、通信異常を生じたとしても、最低限の制御を保障できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to ensure minimum control even when a communication abnormality occurs.
このため、本発明では、バルブ作動角の目標値を算出する第1のコントロールユニットに、通信異常の検出時に、第2コントロールユニットから受信するバルブ作動角の実際値を予め定めた中負荷相当の所定値に固定するフェイルセーフ手段を具備させ、バルブ作動角を制御する第2コントロールユニットに、通信異常の検出時に、第1コントロールユニットから受信するバルブ作動角の目標値を予め定めた前記所定値と同じ値に固定するフェイルセーフ手段を具備させる構成とする。 Therefore, in the present invention, the actual value of the valve operating angle received from the second control unit when the communication abnormality is detected is detected by the first control unit that calculates the target value of the valve operating angle. The second predetermined control unit is provided with a fail safe means for fixing the predetermined value to the predetermined value, and the second control unit for controlling the valve operating angle has a predetermined target value for the valve operating angle received from the first control unit when a communication abnormality is detected. It is set as the structure which comprises the fail safe means fixed to the same value.
本発明によれば、通信異常を生じても、第1コントロールユニットで認識するバルブ作動角の実際値と、第2コントロールユニットで認識するバルブ作動角の目標値とを、同じ値にして、認識のずれをなくし、また、固定する値を予め定めた中負荷相当の所定値とすることで、最低限の運転(走行)を可能にすることができる。 According to the present invention, even if a communication abnormality occurs, the actual value of the valve operating angle recognized by the first control unit and the target value of the valve operating angle recognized by the second control unit are set to the same value and recognized. The minimum driving (running) can be achieved by eliminating the deviation and setting the fixed value to a predetermined value corresponding to a predetermined medium load.
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施形態を示すエンジン(直噴火花点火式内燃機関)のシステム図である。 FIG. 1 is a system diagram of an engine (direct injection spark ignition type internal combustion engine) showing an embodiment of the present invention.
エンジン1の吸気通路2には、電制スロットル弁3が設置されている。電制スロットル弁3は、エンジンコントロールユニット(以下ECMという)10により開度制御される。電制スロットル弁3の制御を受けた空気は、吸気バルブ4を介して、エンジン1の燃焼室5に吸入される。
An electric throttle valve 3 is installed in the
吸気バルブ4には、可変動弁装置として、吸気バルブ4のバルブ作動角(開期間)、詳しくはバルブ作動角及びリフト量を連続的に変化させることができるバルブ作動角及びリフト量可変装置(VEL装置;VELアクチュエータ49)と、吸気バルブ4のバルブタイミング(バルブ作動角の中心位相)を連続的に変化させることができるバルブタイミング可変装置(VTC装置;VTCアクチュエータ51)とが設けられている。詳細については後述する。 The intake valve 4 has a variable valve operating device (valve operating angle and lift amount variable device) that can continuously change the valve operating angle (open period) of the intake valve 4, more specifically, the valve operating angle and the lift amount. VEL device; VEL actuator 49) and a valve timing variable device (VTC device; VTC actuator 51) capable of continuously changing the valve timing (center phase of the valve operating angle) of the intake valve 4 are provided. . Details will be described later.
エンジン1の燃焼室5には、点火プラグ6と共に、燃料噴射弁7が設置されている。燃料噴射弁7は、ECM10からエンジン回転に同期して吸気行程又は圧縮行程にて出力される噴射パルス信号によりソレノイドに通電されて開弁し、燃焼室5内に所定圧力に調圧された燃料を噴射するようになっている。
A fuel injection valve 7 is installed in the
燃焼室5内に噴射された燃料は混合気を形成し、ECM10により決定された点火時期にて点火プラグ6により点火されて燃焼する。燃焼後の排気は、排気バルブ8を介して、排気通路9へ排出される。
The fuel injected into the
ECM10には、エンジン運転条件として、アクセルペダルセンサ11により検出されるアクセル開度APO、クランク角センサ12により検出されるエンジン回転数Ne、エアフローメータ13により検出される吸入空気量Qaなどが入力されている。
The ECM 10 receives, as engine operating conditions, an accelerator opening APO detected by the
次に、吸気バルブ4の可変動弁装置について、図2により説明する。 Next, the variable valve operating device of the intake valve 4 will be described with reference to FIG.
吸気バルブ4(1気筒につき2つ設けられる)の端部のバルブリフタ40の上方には、図外のクランク軸に連動して軸周りに回転駆動されるカム軸41が気筒列方向に延在している。このカム軸41の外周には、吸気バルブ4に対応して揺動カム42が揺動可能に外装されており、この揺動カム42がバルブリフタ40に当接してこれを押圧することにより、吸気バルブ4が図外のバルブスプリングのバネ力に抗して開閉駆動される。
Above the
ここにおいて、カム軸41と揺動カム42との間で、両者41、42を機械的に連携するリンクの姿勢を変化させて、吸気バルブ4のバルブ作動角(開期間)及びリフト量を連続的に可変制御可能なバルブ作動角及びリフト量可変装置(VEL装置)が設けられている。
Here, between the
VEL装置は、カム軸41に偏心して設けられてカム軸41と一体的に回転する駆動カム43と、この駆動カム43の外周に相対回転可能に外嵌するリング状リンク44と、カム軸41と略平行に気筒列方向へ延在する制御軸45と、この制御軸45に偏心して設けられて制御軸45と一体的に回転する制御カム46と、この制御カム46の外周に相対回転可能に外嵌すると共に、一端がリング状リンク44の先端と相対回転可能に連結されたロッカアーム47と、このロッカアーム47の他端と揺動カム42の先端とに回転可能に連結され、両者47、42を機械的に連携するロッド状リンク48と、を有している。
The VEL device includes a
上記のカム軸41及び制御軸45は、軸受ブラケットを介してエンジンのシリンダヘッド側へ回転可能に支持されている。制御軸45の一端にはバルブ作動角及びリフト量変更用のアクチュエータ(VELアクチュエータ)49の出力端が接続されており、このVELアクチュエータ49によって制御軸45が所定の制御角度範囲内で軸周りに回転駆動されると共に、所定の回転位相に保持される。
The
このような構成により、クランク軸に連動してカム軸41が回転すると、駆動カム43を介してリング状リンク44が実質的に並進作動すると共に、ロッカアーム47が制御カム46周りを揺動し、ロッド状リンク48を介して揺動カム42が揺動して、吸気バルブ4が開閉駆動される。
With such a configuration, when the
また、VELアクチュエータ49により制御軸45を回動することにより、ロッカアーム47の揺動中心となる制御カム46の中心位置が変化して、各リンク44、48等の姿勢が変化し、揺動カム42の揺動角度範囲が変化する。これにより、バルブ作動角の中心位相が略一定のままで、バルブ作動角及びリフト量が連続的に変化する。より具体的には、制御軸45を一方向へ回動することにより、バルブ作動角及びリフト量が増加し、他方向へ回動することによりバルブ作動角及びリフト量が減少するようになっている。尚、バルブ作動角が決まれば、バルブリフト量は一義的に定まる。
Further, when the
従って、VELアクチュエータ49の通電量をデューティ制御することで、制御軸45の回転位相を変更して、吸気バルブ4のバルブ作動角及びリフト量を変更することができ(図3のA参照)、これによりバルブ作動角及びリフト量可変装置(VEL装置)が構成される。
Therefore, by duty-controlling the energization amount of the
一方、カム軸41は、クランク軸の回転がタイミングベルトによりスプロケット50に入力されて駆動されるが、バルブタイミング変更のため、スプロケット50とカム軸41との間に、これらの回転位相を制御可能なロータリー式のアクチュエータ(VTCアクチュエータ)51が装着されている。
On the other hand, the
従って、VTCアクチュエータ51の通電量をデューティ制御することで、クランク軸とカム軸41との回転位相を変更して、吸気バルブ4のバルブタイミング(バルブ作動角の中心位相)を変更することができ(図3のA参照)、これによりバルブタイミング可変装置(VTC装置)が構成される。
Therefore, by duty-controlling the energization amount of the
ここにおいて、図4に制御系の構成を示すように、VTC装置のVTCアクチュエータ51は、第1コントロールユニットであるECM10により制御するが、VEL装置のVELアクチュエータ49は、第1コントロールユニットであるECM10とは別の、第2コントロールユニット(以下VEL−C/Uという)20により制御する。
Here, as shown in FIG. 4, the
そして、各制御のため、ECM10には、VTCアクチュエータ51の実位置を検出するVTC位置センサ51Sの信号を入力して、VTC実際値(実バルブタイミング)を検出する機能を持たせ、VEL−C/U20には、VELアクチュエータ49の実位置を検出するVEL位置センサ49Sの信号を入力して、VEL実際値(実バルブ作動角)を検出する機能を持たせている。
For each control, the
但し、エンジン運転条件に応じてVEL目標値(目標バルブ作動角)を算出する機能と、エンジン運転条件に応じてVTC目標値(目標バルブタイミング)を算出する機能とは、エンジン運転条件に関する各種センサの信号が入力されるECM10に集中させている。
However, the function for calculating the VEL target value (target valve operating angle) according to the engine operating condition and the function for calculating the VTC target value (target valve timing) according to the engine operating condition include various sensors relating to the engine operating condition. Are concentrated on the
このため、ECM10とVEL−C/U20とは、通信手段(CAN)30により接続し、ECM10からVEL−C/U20へ、VEL目標値(目標バルブ作動角)を送信するようにしている。CAN(Controller Area Network)は、それぞれのコントロールユニットを2本の通信線でつないでシリアル通信することにより、コントロールユニット間でのデータの送受信を可能とするものである。
For this reason, the
また、VEL−C/U20からECM10へは、VEL実際値(実バルブ作動角)を送信するようにしている。これは、ECM10にて吸入空気量の演算などに実バルブ作動角を用いるためであり、また次のような理由でバルブタイミング制御と関連づけるためである
吸気バルブのバルブタイミング制御とバルブ作動角制御(バルブリフト量制御)とは独立に行うものであり、それぞれの制御範囲は、各制御特性によってエンジン性能(運転性能及び排気浄化性能など)を最大限高められるように設定されている。しかし、そのため、これらの制御を併用した場合には、例えば図3のBに示すように、バルブタイミングを進角側に、バルブ作動角を広角側(バルブリフト量を高リフト側)に制御すると、ピストン上死点におけるバルブリフト量が極めて大きくなり、吸気バルブとピストンとの間に干渉が生じる恐れがある。
Further, the VEL actual value (actual valve operating angle) is transmitted from the VEL-C /
ピストン上死点近傍において、バルブリフト量が過度に大きくならないように吸気バルブのVTC装置の最大進角値やVEL装置の最大作動角(最大リフト量)を制限するため、ストッパ等により機械的に制限するのでは、制御範囲が狭められてしまい、吸気バルブとピストンとの間に干渉が生じないバルブタイミング及びバルブ作動角(バルブリフト量)においても、制御量の上限が制限されるため、吸気バルブのバルブタイミング制御とバルブ作動角制御とを併用することによる出力増大及び排気性能向上の効果が十分に得られない。 In order to limit the maximum advance angle value of the VTC device of the intake valve and the maximum operating angle (maximum lift amount) of the VEL device so that the valve lift amount is not excessively increased near the top dead center of the piston, mechanically by a stopper or the like. By limiting, the control range is narrowed, and the upper limit of the control amount is also limited at the valve timing and valve operating angle (valve lift amount) at which no interference occurs between the intake valve and the piston. The combined use of the valve timing control and the valve operating angle control of the valve cannot provide sufficient effects of increasing output and improving exhaust performance.
そこで、吸気バルブのVTC装置に比べてVEL装置の方が応答性が高いことを前提とすると、VEL実際値(実バルブ作動角)に応じて、VTC目標値(目標バルブタイミング)に対する進角側限界値を設定し、VTC目標値の算出に際し、これが進角側限界値を超えないように、制限している。 Therefore, assuming that the response of the VEL device is higher than that of the VTC device of the intake valve, the advance side of the VTC target value (target valve timing) according to the actual value of VEL (actual valve operating angle) A limit value is set, and when the VTC target value is calculated, it is limited so that it does not exceed the advance side limit value.
このため、VEL実際値を検出する機能を有するVEL−C/U20から、VTC目標値を算出する機能を有するECM10へ、VEL実際値を送信している。
For this reason, the VEL actual value is transmitted from the VEL-C /
図5はECM10側のメイン制御のフローチャートであり、これについて説明する。
FIG. 5 is a flowchart of main control on the
最初のS111、S112は後述するフェイルセーフフラグfECMFS2、fECMFS1の判定を行うステップであり、正常状態では、fECMFS2=0、fECMFS1=0であるので、S11へ進む。 The first steps S111 and S112 are steps for determining the fail safe flags fECFMFS2 and fECMFS1 described later. Since fECFMFS2 = 0 and fECFMFS1 = 0 in the normal state, the process proceeds to S11.
S11では、エンジン回転数Neとエンジン負荷を代表する基本燃料噴射量Tp(=K×Qa/Ne;Kは定数)とに基づいて、マップを参照することにより、VEL目標値(目標バルブ作動角)を算出する。算出したVEL目標値は、通信手段により、VEL−C/Uへ送信する。 In S11, the VEL target value (target valve operating angle) is obtained by referring to the map based on the engine speed Ne and the basic fuel injection amount Tp (= K × Qa / Ne; K is a constant) representing the engine load. ) Is calculated. The calculated VEL target value is transmitted to VEL-C / U by communication means.
S12では、VEL位置センサを介してVEL−C/Uにより検出された値であって、VEL−C/Uから通信手段により受信したVEL実際値(実バルブ作動角)を読込む。 In S12, the VEL actual value (actual valve operating angle) received by the communication means from VEL-C / U, which is a value detected by VEL-C / U via the VEL position sensor, is read.
S13では、エンジン回転数Neとエンジン負荷を代表する基本燃料噴射量Tpとに基づいて、マップを参照することにより、VTC目標値(目標バルブタイミング)を算出する。 In S13, the VTC target value (target valve timing) is calculated by referring to the map based on the engine speed Ne and the basic fuel injection amount Tp representing the engine load.
S14では、VEL実際値(実バルブ作動角)に基づいて、テーブルを参照することにより、VTC目標値(目標バルブタイミング)の限界値(進角側限界値)を算出する。 In S14, the limit value (advance side limit value) of the VTC target value (target valve timing) is calculated by referring to the table based on the VEL actual value (actual valve operating angle).
VTC目標値(目標バルブタイミング)の限界値は、VEL実際値(実バルブ作動角)が小〜中の範囲においては、VTCを最進角値に制御しても、吸気バルブとピストンとが干渉する恐れはないため、VTCのストッパ機構により規制される最進角位置と同じにしている。 The limit value of the VTC target value (target valve timing) is the range where the VEL actual value (actual valve operating angle) is small to medium, and the intake valve and piston interfere even if the VTC is controlled to the most advanced angle value. Therefore, the position is the same as the most advanced position regulated by the stopper mechanism of the VTC.
一方、吸気バルブのバルブ作動角が大の領域になると、VTCが最進角位置に近づくにつれて、ピストン上死点において吸気バルブとピストンとが干渉する恐れを生じるため、VTC目標値の限界値を徐々に遅角側へ設定するようになっている。 On the other hand, when the valve operating angle of the intake valve becomes a large region, the VTC may approach the piston at the top dead center as the VTC approaches the most advanced angle position. The angle is gradually set to the retard side.
S15では、S13で求めたVTC目標値とS14で求めた限界値とを比較し、VTC目標値>限界値の場合(VTC目標値が限界値より進角側の場合)は、S16へ進んで、VTC目標値=限界値として、VTC目標値を制限した後、S17へ進む。VTC目標値≦限界値の場合(VTC目標値が限界値より遅角側の場合)は、そのままS17へ進む。 In S15, the VTC target value obtained in S13 is compared with the limit value obtained in S14. If VTC target value> limit value (when the VTC target value is on the advance side of the limit value), the process proceeds to S16. Then, after limiting the VTC target value as VTC target value = limit value, the process proceeds to S17. When VTC target value ≦ limit value (when the VTC target value is retarded from the limit value), the process directly proceeds to S17.
S17では、VTC位置センサの検出信号に基づいて、VTC実際値(実バルブタイミング)を検出する。 In S17, the VTC actual value (actual valve timing) is detected based on the detection signal of the VTC position sensor.
S18では、VTC目標値(目標バルブタイミング)とVTC実際値(実バルブタイミング)との偏差VTCERRを算出する。 In S18, a deviation VTCERR between the VTC target value (target valve timing) and the VTC actual value (actual valve timing) is calculated.
S19では、前記偏差VTCERRに応じて、VTC実際値をVTC目標値に一致させるように、VTCアクチュエータに対する制御出力を算出して出力し、フィードバック制御を行い、バルブタイミングを制御する。 In S19, in accordance with the deviation VTCERR, a control output for the VTC actuator is calculated and output so as to make the VTC actual value coincide with the VTC target value, feedback control is performed, and the valve timing is controlled.
具体的には、先ず、前記偏差VTCERRと、フィードバックゲインGp(比例分)、Gi(積分分)、Gd(微分分)とに基づいて、次式により、比例分制御量VTCp、積分分制御量VTCi、微分分制御量VTCdをそれぞれ求める。 Specifically, first, based on the deviation VTCERR and the feedback gains Gp (proportional component), Gi (integral component), Gd (derivative component), the proportional component control amount VTCp and the integral component control amount are expressed by the following equations. VTCi and differential control amount VTCd are obtained respectively.
VTCp=Gp・VTCERR
VTCi=VTCiz+Gi・VTCERR
VTCd=Gd・(VTCERR−VTCERRz)
尚、添字のzは、前回値であることを示す。
VTCp = Gp · VTCERR
VTCi = VTCiz + Gi · VTCERR
VTCd = Gd · (VTCERR−VTCERRz)
The subscript z indicates the previous value.
次に、基本デューティ値BASDTYvtcと制御量VTCp、VTCi、VTCdを加算して、VTCデューティ値VTCDTYを演算し(次式参照)、これを出力信号としてVTCアクチュエータを駆動する。 Next, the basic duty value BASDTYvtc and the control amounts VTCp, VTCi, and VTCd are added to calculate a VTC duty value VTCDTY (see the following equation), and this is used as an output signal to drive the VTC actuator.
VTCDTY=BASDTYvtc+VTCp+VTCi+VTCd
ここでは、VTCアクチュエータは、VTCデューティ値VTCDTY=基本デューティ値BASDTYvtc(例えば50%)のときに、そのときの位置で固定され、偏差の分、プラス側又はマイナス側に設定されることで、駆動され、偏差がなくなれば、VTCデューティ値VTCDTY=基本デューティ値BASDTYvtcとなって、その位置で固定されるものとする。VELアクチュエータについても同様である。
VTCDTY = BASDTYvtc + VTCp + VTCi + VTCd
Here, when the VTC duty value VTCDTY = basic duty value BASDTYvtc (for example, 50%), the VTC actuator is fixed at the position at that time, and is driven by being set to the plus side or the minus side for the deviation. If the deviation disappears, VTC duty value VTCDTY = basic duty value BASDTYvtc, which is fixed at that position. The same applies to the VEL actuator.
図6はVEL−C/U20側のメイン制御のフローチャートであり、これについて説明する。
FIG. 6 is a flowchart of main control on the VEL-C /
最初のS211、S212は後述するフェイルセーフフラグfVELFS2、fVELFS1の判定を行うステップであり、正常状態では、fVELFS2=0、fVELFS1=0であるので、S21へ進む。 The first steps S211 and S212 are steps for determining the fail safe flags fVELFS2 and fVELFS1 described later. Since fVELFS2 = 0 and fVELFS1 = 0 in the normal state, the process proceeds to S21.
S21では、ECMにより算出された値であって、ECMから通信手段により受信したVEL目標値(目標バルブ作動角)を読込む。 In S21, the VEL target value (target valve operating angle) that is a value calculated by the ECM and received from the ECM by the communication means is read.
S22では、VEL位置センサの検出信号に基づいて、VEL実際値(実バルブ作動角)を検出する。検出したVEL実際値は、通信手段により、ECMへ送信する。 In S22, the VEL actual value (actual valve operating angle) is detected based on the detection signal of the VEL position sensor. The detected VEL actual value is transmitted to the ECM by the communication means.
S23では、VEL目標値(目標バルブ作動角)とVEL実際値(実バルブ作動角)との偏差VELERRを算出する。 In S23, a deviation VELERR between the VEL target value (target valve operating angle) and the VEL actual value (actual valve operating angle) is calculated.
S24では、前記偏差VELERRに応じて、VEL実際値をVEL目標値に一致させるように、VELアクチュエータに対する制御出力を算出して出力し、フィードバック制御を行い、バルブ作動角を制御する。フィードバック制御の詳細は、ECMでのVTCアクチュエータに対するフィードバック制御と同様である。 In S24, in accordance with the deviation VELERR, a control output for the VEL actuator is calculated and output so that the actual VEL value matches the VEL target value, feedback control is performed, and the valve operating angle is controlled. The details of the feedback control are the same as the feedback control for the VTC actuator in the ECM.
ところで、上記のシステムにおいて、ECM10とVEL−C/U20との間の通信手段30が、ノイズなどにより、あるいは、通信ドライバ(マイコンの通信機能)やハーネス・コネクタの故障により、通信異常を生じると、通信手段30で送るVEL目標値やVEL実際値が異常となるため、ECM10でのVEL実際値に基づくVTC限界値設定を含むVTC制御(バルブタイミング制御)や、VEL−C/U20でのVEL目標値に基づくVEL制御(バルブ作動角制御)に支障をきたす。
By the way, in the above system, when the communication means 30 between the
従って、通信手段30の通信異常を検出し、通信異常の検出時に、フェイルセーフ処理を行う。
Accordingly, a communication abnormality of the
通信異常の検出の概要について説明する。 An outline of detection of communication abnormality will be described.
各コントロールユニット(ECM10、VEL−C/U20)にそれぞれ具備させる通信異常検出手段は、他方のコントロールユニットから通信手段を介して所定の周期でカウントアップしつつ送信するメッセージカウンタの値を監視することにより、通信異常を検出する。 The communication abnormality detecting means provided in each control unit (ECM10, VEL-C / U20) monitors the value of the message counter transmitted while counting up from the other control unit via the communication means at a predetermined cycle. Thus, a communication abnormality is detected.
具体的には、図9に示すように、ECM10では、所定の周期でカウントアップしつつメッセージカウンタECMVELCKをVEL−C/U20へ送信し、VEL−C/U20では、そのメッセージカウンタECMVELCKの値を監視し、所定の周期でカウントアップしていないときに異常とみなす。
Specifically, as shown in FIG. 9, the
また、VEL−C/U20では、所定の周期でカウントアップしつつメッセージカウンタVELECMCKをECM10へ送信し、ECM10では、そのメッセージカウンタVELECMCKの値を監視し、所定の周期でカウントアップしていないときに異常とみなす。
The VEL-C /
図7はECM10での通信異常検出のフローチャート(単位時間ごとに実行)であり、これについて説明する。
FIG. 7 is a flowchart of communication abnormality detection (executed every unit time) in the
S101では、VEL−C/UからのメッセージカウンタVELECMCKについて、前回値VELECMCKzとの差(カウンタ偏差)を求めて、1以外か否かを判定する。NOの場合(=1の場合)は、正常であるので、S102へ進み、インクリメントカウンタVELECMNG=0とする。 In S101, for the message counter VELECKCK from VEL-C / U, a difference (counter deviation) from the previous value VELECKCKz is obtained to determine whether it is other than 1. In the case of NO (in the case of = 1), since it is normal, the process proceeds to S102 and the increment counter VELECMNG = 0 is set.
これに対し、YESの場合(≠1の場合)は、正しくカウントアップしておらず、異常であるので、S103へ進み、インクリメントカウンタVELECMNGを1アップする(VELECMNG=VELECMNGz+1)。 On the other hand, in the case of YES (in the case of ≠ 1), since the count is not correctly counted up and it is abnormal, the process proceeds to S103, and the increment counter VELECMNG is incremented by 1 (VELECMNG = VELCMNNGz + 1).
次のS104では、インクリメントカウンタVELECMNGが予め定めた第1の閾値CNG1以上(VELECMNG≧CNG1)であるか否かを判定する。NOの場合(VELECMNG<CNG1の場合)は、正常とみなして、S105へ進み、第1フェイルセーフフラグfECMFS1=0とする。更に、S108へ進んで、第2フェイルセーフフラグfECMFS2=0とする。 In next step S104, it is determined whether or not the increment counter VELECMNG is equal to or greater than a predetermined first threshold value CNG1 (VELECMNG ≧ CNG1). In the case of NO (when VELECMNG <CNG1), it is regarded as normal and the process proceeds to S105, and the first failsafe flag fECFMS1 = 0 is set. Furthermore, it progresses to S108 and makes 2nd fail safe flag fECFMS2 = 0.
これに対し、S104での判定でYESの場合(VELECMNG≧CNG1の場合)は、通信異常と確定し、S106へ進んで、第1フェイルセーフフラグfECMFS1=1とする。この後、S107へ進む。 On the other hand, if the determination in S104 is YES (when VELECMNG ≧ CNG1), it is determined that the communication is abnormal, and the process proceeds to S106 to set the first failsafe flag fECFMS1 = 1. Thereafter, the process proceeds to S107.
S107では、インクリメントカウンタVELECMNGが予め定めた第2の閾値CNG2以上(VELECMNG≧CNG2;当然にCNG2>CNG1)であるか否かを判定する。NOの場合(VELECMNG<CNG2の場合)は、S108へ進み、第2フェイルセーフフラグfECMFS2=0とする。 In S107, it is determined whether or not the increment counter VELECMNG is greater than or equal to a predetermined second threshold value CNG2 (VELECMNG ≧ CNG2; naturally CNG2> CNG1). In the case of NO (VELECMNG <CNG2), the process proceeds to S108, and the second failsafe flag fECFMS2 = 0 is set.
これに対し、S107での判定でYESの場合(VELECMNG≧CNG2の場合)は、ノイズなどの短期間の異常ではなく、故障と確定し、S109へ進んで、第2フェイルセーフフラグfECMFS2=1とする。 On the other hand, if the determination in S107 is YES (VELECMNG ≧ CNG2), it is determined that the failure is not a short-term abnormality such as noise, and the process proceeds to S109, where the second failsafe flag fECFMFS2 = 1. To do.
図8はVEL−C/U20での通信異常検出のフローチャート(単位時間ごとに実行)であり、これについて説明する。
FIG. 8 is a flowchart of communication abnormality detection (executed every unit time) in the VEL-C /
S201では、ECMからのメッセージカウンタECMVELCKについて、前回値ECMVELCKzとの差(カウンタ偏差)を求めて、1以外か否かを判定する。NOの場合(=1の場合)は、正常であるので、S202へ進み、インクリメントカウンタECMVELNG=0とする。 In S201, a difference (counter deviation) from the previous value ECMVELCKz is determined for the message counter ECMVELCK from the ECM to determine whether it is other than 1. In the case of NO (in the case of = 1), since it is normal, the process proceeds to S202, and the increment counter ECMVELNG = 0 is set.
これに対し、YESの場合(≠1の場合)は、正しくカウントアップしておらず、異常であるので、S203へ進み、インクリメントカウンタECMVELNGを1アップする(ECMVELNG=ECMVELNGz+1)。 On the other hand, in the case of YES (in the case of ≠ 1), since the count is not correctly incremented and is abnormal, the process proceeds to S203, and the increment counter ECMVELNG is incremented by 1 (ECMVELNG = ECMVELNGz + 1).
次のS204では、インクリメントカウンタECMVELNGが予め定めた第1の閾値CNG1以上(ECMVELNG≧CNG1)であるか否かを判定する。NOの場合(ECMVELNG<CNG1の場合)は、正常とみなして、S205へ進み、第1フェイルセーフフラグfVELFS1=0とする。更に、S208へ進んで、第2フェイルセーフフラグfVELFS2=0とする。 In next step S204, it is determined whether or not the increment counter ECMVELNG is equal to or greater than a predetermined first threshold value CNG1 (ECMVELNG ≧ CNG1). In the case of NO (when ECMVELNG <CNG1), it is regarded as normal and the process proceeds to S205 to set the first failsafe flag fVELFS1 = 0. Furthermore, it progresses to S208 and sets the 2nd fail safe flag fVELFS2 = 0.
これに対し、S204での判定でYESの場合(ECMVELNG≧CNG1の場合)は、通信異常と確定し、S206へ進んで、第1フェイルセーフフラグfVELFS1=1とする。この後、S207へ進む。 On the other hand, if the determination in S204 is YES (ECMVELNG ≧ CNG1), it is determined that the communication is abnormal, the process proceeds to S206, and the first failsafe flag fVELFS1 = 1 is set. Thereafter, the process proceeds to S207.
S207では、インクリメントカウンタECMVELNGが予め定めた第2の閾値CNG2以上(ECMVELNG≧CNG2;当然にCNG2>CNG1)であるか否かを判定する。NOの場合(ECMVELNG<CNG2の場合)は、S208へ進み、第2フェイルセーフフラグfVELFS2=0とする。 In S207, it is determined whether or not the increment counter ECMVELNG is greater than or equal to a predetermined second threshold value CNG2 (ECMVELNG ≧ CNG2; naturally CNG2> CNG1). In the case of NO (when ECMVELNG <CNG2), the process proceeds to S208, and the second fail-safe flag fVELFS2 = 0 is set.
これに対し、S207での判定でYESの場合(ECMVELNG≧CNG2の場合)は、ノイズなどの短期間の異常ではなく、故障と確定し、S209へ進んで、第2フェイルセーフフラグfVELFS2=1とする。 On the other hand, if the determination in S207 is YES (in the case of ECMVELNG ≧ CNG2), it is determined that the failure is not a short-term abnormality such as noise, and the process proceeds to S209, where the second failsafe flag fVELFS2 = 1. To do.
これら図7、図8のフローチャートは、通信異常状態が第1の所定時間(CNG1)以上継続したときに、フェイルセーフ処理を開始するように、第1フェイルセーフフラグfECMFS1、fVELFS1をセットし、通信異常状態が前記第1の所定時間(CNG1)より長い第2の所定時間(CNG2)以上継続したときに、更なるフェイルセーフ処理に移行するように、第2フェイルセーフフラグfECMFS2、fVELFS2をセットするのである。 The flowcharts of FIGS. 7 and 8 set the first failsafe flags fECMFS1 and fVELFS1 so that the failsafe process is started when the abnormal communication state continues for the first predetermined time (CNG1) or longer. When the abnormal state continues for a second predetermined time (CNG2) longer than the first predetermined time (CNG1), the second failsafe flags fECMFS2 and fVELFS2 are set so as to shift to further failsafe processing. It is.
ここで、第1の所定時間(CNG1)は、通信異常を確定するためのものであることから、例えば150ms程度に設定するのに対し、第2の所定時間(CNG2)は、ノイズなどの短時間の異常ではなく、通信ドライバ、ハーネス・コネクタの故障とみなすためのものであることから、例えば2秒程度に設定する。 Here, since the first predetermined time (CNG1) is for determining a communication abnormality, for example, it is set to about 150 ms, whereas the second predetermined time (CNG2) is short such as noise. For example, it is set to about 2 seconds because it is not a time abnormality but a failure of the communication driver and harness / connector.
次に、通信異常検出時(フェイルセーフフラグのセット時)のフェイルセーフ処理について、図5、図6のフローチャートに戻って、説明する。 Next, the fail-safe process at the time of communication abnormality detection (when the fail-safe flag is set) will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
図5のECM10でのメイン制御において、最初のS111では、第2フェイルセーフフラグfECMFS2=1か否かを判定し、NOであれば、S112へ進み、YESであれば、S115へ進む。また、S112では、第1フェイルセーフフラグfECMFS1=1か否かを判定し、YESであれば、S113へ進む。
In the main control of the
従って、通信異常が発生し、通信異常状態が第1の所定時間(CNG1)以上継続して、第1フェイルセーフフラグfECMFS1=1となると、S113へ進む(S11、S12、S13の処理に代えて、S113、S114、S116の処理を実行する)。 Therefore, when a communication abnormality occurs and the communication abnormality state continues for the first predetermined time (CNG1) or longer and the first failsafe flag fECMFS1 = 1, the process proceeds to S113 (instead of the processes of S11, S12, and S13). , S113, S114, and S116 are executed).
S113では、S11の代わりに、VEL目標値(目標バルブ作動角)を予め定めた中負荷相当の所定値M(例えば200°CA)に固定する。算出したVEL目標値は、一応、通信手段により、VEL−C/Uへ送信する。 In S113, instead of S11, the VEL target value (target valve operating angle) is fixed to a predetermined value M (for example, 200 ° CA) corresponding to a predetermined medium load. The calculated VEL target value is temporarily transmitted to VEL-C / U by communication means.
次のS114では、S12の代わりに、VEL実際値(実バルブ作動角)を前記所定値Mに固定する。 In the next S114, the VEL actual value (actual valve operating angle) is fixed to the predetermined value M instead of S12.
次のS116では、S13の代わりに、VTC目標値(目標バルブタイミング)を最遅角側の値に固定する。VEL固定制御中の燃焼安定性を確保するためである。バルブタイミングが最遅角側であると、バルブオーバーラップが減少し、残留ガスが減ることで、燃焼安定性が向上するからである。これらの後は、S14へ進み、S14〜S19の処理を実行する。 In the next S116, the VTC target value (target valve timing) is fixed to the most retarded value instead of S13. This is to ensure combustion stability during VEL fixation control. This is because when the valve timing is at the most retarded angle side, the valve overlap is reduced and the residual gas is reduced, thereby improving the combustion stability. After these, it progresses to S14 and performs the process of S14-S19.
また、通信異常状態が第2の所定時間(CNG2)以上継続して、第2フェイルセーフフラグfECMFS2=1となると、S115へ進む(S11、S12、S13の処理に代えて、S115、S116の処理を実行する)。 Further, if the communication abnormal state continues for the second predetermined time (CNG2) or longer and the second failsafe flag fECFMS2 = 1, the process proceeds to S115 (instead of the processes of S11, S12, and S13, the processes of S115 and S116) Run).
S115では、S11、S12の代わりに、VEL目標値(目標バルブ作動角)とVEL実際値(実バルブ作動角)とを共に最小作動角相当の所定値S(例えば100°CA)に固定する。詳しくは、VEL−C/U側でVEL電源リレーをシャットオフすることで、VELアクチュエータへのVELデューティを強制的に0%にして、最小作動角に制御するので、そのときの値である所定値Sに固定する。但し、VEL電源リレーをOFFする機能がECM側にある場合は、ECM側でシャットオフを実行する。 In S115, instead of S11 and S12, both the VEL target value (target valve operating angle) and the VEL actual value (actual valve operating angle) are fixed to a predetermined value S (for example, 100 ° CA) corresponding to the minimum operating angle. Specifically, by shutting off the VEL power relay on the VEL-C / U side, the VEL duty to the VEL actuator is forcibly set to 0% and the minimum operating angle is controlled. The value is fixed to S. However, when the function for turning off the VEL power supply relay is on the ECM side, shut-off is executed on the ECM side.
次のS116では、S13の代わりに、VTC目標値(目標バルブタイミング)を最遅角側の値に固定する。これらの後は、S14へ進み、S14〜S19の処理を実行する。 In the next S116, the VTC target value (target valve timing) is fixed to the most retarded value instead of S13. After these, it progresses to S14 and performs the process of S14-S19.
図6のVEL−C/U20でのメイン制御において、最初のS211では、第2フェイルセーフフラグfVELFS2=1か否かを判定し、NOであれば、S212へ進み、YESであれば、S214へ進む。また、S212では、第1フェイルセーフフラグfVELFS1=1か否かを判定し、YESであれば、S213へ進む。 In the main control at VEL-C / U20 in FIG. 6, in the first S211, it is determined whether or not the second failsafe flag fVELFS2 = 1. If NO, the process proceeds to S212, and if YES, the process proceeds to S214. move on. In S212, it is determined whether or not the first fail-safe flag fVELFS1 = 1. If YES, the process proceeds to S213.
従って、通信異常が発生し、通信異常状態が第1の所定時間(CNG1)以上継続して、第1フェイルセーフフラグfVELFS1=1となると、S213へ進む(S21の処理に代えて、S213の処理を実行する)。 Accordingly, when a communication abnormality occurs and the communication abnormality state continues for the first predetermined time (CNG1) or longer and the first failsafe flag fVELFS1 = 1, the process proceeds to S213 (the process of S213 is replaced with the process of S21). Run).
S213では、S21の代わりに(ECMからVEL目標値を読込む代わりに)、VEL目標値(目標バルブ作動角)を予めECM側でのVEL目標値及びVEL実際値の固定値と同じ値に定めておいた所定値Mに固定する。 In S213, instead of S21 (instead of reading the VEL target value from the ECM), the VEL target value (target valve operating angle) is set in advance to the same value as the fixed value of the VEL target value and actual VEL value on the ECM side. The predetermined value M is fixed.
この後は、S22へ進み、S22〜S24の処理を実行することで、VEL目標値(=所定値M)を得るように、バルブ作動角を制御する。 Thereafter, the process proceeds to S22, and the valve operating angle is controlled so as to obtain the VEL target value (= predetermined value M) by executing the processes of S22 to S24.
また、通信異常状態が第2の所定時間(CNG2)以上継続して、第2フェイルセーフフラグfVELFS2=1となると、S214へ進む(S21〜S24の処理に代えて、S214の処理を実行する)。 Further, when the communication abnormal state continues for the second predetermined time (CNG2) or longer and the second failsafe flag fVELFS2 = 1, the process proceeds to S214 (the process of S214 is executed instead of the process of S21 to S24). .
S214では、VEL電源リレーをシャットオフする。これにより、VELアクチュエータへのVELデューティを強制的に0%にして、バルブ作動角を最小作動角に制御する。従って、VEL目標値(目標バルブ作動角)及びVEL実際値(実バルブ作動角)は最小作動角相当の所定値Sに固定する。但し、VEL電源リレーをOFFする機能がECM側にある場合は、ECM側でシャットオフを実行する。 In S214, the VEL power relay is shut off. As a result, the VEL duty to the VEL actuator is forced to 0%, and the valve operating angle is controlled to the minimum operating angle. Therefore, the VEL target value (target valve operating angle) and the VEL actual value (actual valve operating angle) are fixed to a predetermined value S corresponding to the minimum operating angle. However, when the function for turning off the VEL power supply relay is on the ECM side, shut-off is executed on the ECM side.
次に図10のタイムチャートについて説明する。 Next, the time chart of FIG. 10 will be described.
通信異常が発生すると、メッセージカウンタVELECMCK、ECMVELCKの値がカウントアップしなくなり(カウンタ偏差=0となり)、これによって通信異常の発生が検出される。 When a communication abnormality occurs, the values of the message counters VELECKCK and ECMVELCK no longer count up (counter deviation = 0), thereby detecting the occurrence of a communication abnormality.
ここで、通信異常の発生の直前にアクセルが踏込まれて、ECM側でVEL目標値が大となり、これに従ってVEL−C/U側でそのVEL目標値に従って制御が行われたものの、制御遅れから、通信異常発生時にはVEL実際値は小の状態であったする。 Here, the accelerator is depressed immediately before the occurrence of the communication abnormality, the VEL target value becomes large on the ECM side, and control is performed in accordance with the VEL target value on the VEL-C / U side. When the communication abnormality occurs, the actual VEL value is small.
すると、ECM側では、VEL実際値を認識できない状態(異常発生時の小状態のVEL実際値を保持した状態)となってしまう。 Then, on the ECM side, the VEL actual value cannot be recognized (the state where the small VEL actual value at the time of occurrence of the abnormality is held).
VEL−C/U側も、同様で、ECMからのVEL目標値を認識できない状態(異常発生時のVEL目標値を保持した状態)となってしまう。 Similarly, the VEL-C / U side is in a state where the VEL target value from the ECM cannot be recognized (a state where the VEL target value at the time of occurrence of abnormality is held).
そこで、異常発生の検出から第1の所定時間(CNG1)経過により、異常を確定し、ECM側では、VEL目標値及びVEL実際値を予め定めた中負荷相当の所定値Mに固定する。また、VEL−C/U側でも、VEL目標値を予め定めた前記所定値Mと同じ値に固定する。 Therefore, when the first predetermined time (CNG1) has elapsed since the detection of the occurrence of the abnormality, the abnormality is determined, and on the ECM side, the VEL target value and the VEL actual value are fixed to a predetermined value M corresponding to a predetermined medium load. On the VEL-C / U side, the VEL target value is fixed to the same value as the predetermined value M set in advance.
これにより、通信異常を生じても、ECM側で認識するバルブ作動角の実際値と、VEL−C/U側で認識するバルブ作動角の目標値とを、同じ値にして、認識のずれをなくし、また、固定する値を予め定めた中負荷相当の所定値とすることで、最低限の運転(走行)を可能にすることができる。 As a result, even if a communication abnormality occurs, the actual value of the valve operating angle recognized on the ECM side and the target value of the valve operating angle recognized on the VEL-C / U side are set to the same value, and the recognition shift is prevented. In addition, by setting the value to be fixed to a predetermined value corresponding to a predetermined medium load, a minimum operation (running) can be made possible.
また、このときは、ECM側で、バルブタイミングを最遅角側に固定する。これにより、バルブオーバーラップが減少し、残留ガスが減ることで、VEL固定制御中の燃焼安定性が向上し、エンストを防止することができる。 At this time, the valve timing is fixed to the most retarded angle side on the ECM side. As a result, the valve overlap is reduced and the residual gas is reduced, so that the combustion stability during the VEL fixing control is improved and the engine stall can be prevented.
通信異常検出状態で第2の所定時間(CNG2)経過するまでは、この状態を継続し、第2の所定時間(CNG2)経過するまでに、通信異常が解消されたときは、通常の制御に戻る。これは、ノイズなどを理由とする短期間のデータ異常は、データ復帰により解消するので、通信ドライバやハーネス・コネクタの故障と区別する必要があるからである。 This state is continued until the second predetermined time (CNG2) elapses in the communication abnormality detection state. When the communication abnormality is resolved before the second predetermined time (CNG2) elapses, normal control is performed. Return. This is because a short-term data abnormality due to noise or the like is eliminated by data restoration, and therefore it is necessary to distinguish from a failure of a communication driver or a harness / connector.
通信異常検出状態で第2の所定時間(CNG2)経過した場合は、VEL電源リレーをシャットオフすることにより、バルブ作動角を最小作動角に制御する。このとき、ECM側ではVEL目標値及びVEL実際値を最小作動角相当の所定値Sとし、VEL−C/U側ではVEL目標値(及びVEL実施値)を同じ所定値Mとする。これにより、通信ドライバやハーネス・コネクタの故障に、的確に対応することができる。 When the second predetermined time (CNG2) has elapsed in the communication abnormality detection state, the valve operating angle is controlled to the minimum operating angle by shutting off the VEL power supply relay. At this time, the VEL target value and the actual VEL value are set to a predetermined value S corresponding to the minimum operating angle on the ECM side, and the VEL target value (and the VEL execution value) are set to the same predetermined value M on the VEL-C / U side. Thereby, it is possible to accurately cope with a failure of the communication driver and the harness / connector.
以上説明したように、本実施形態によれば、第1及び第2コントロールユニット(ECM10、VEL−C/U20)と、これらの間の通信手段(30)とを備え、前記第1コントロールユニット(ECM10)は、吸気バルブのバルブ作動角の目標値を算出して、前記第2コントロールユニット(VEL−C/U20)へ送信し、前記第2コントロールユニット(VEL−C/U20)は、前記第1コントロールユニット(ECM10)からの目標値に従って、吸気バルブのバルブ作動角を制御すると共に、バルブ作動角の実際値を検出して、前記第1コントロールユニット(ECM10)へ送信する、内燃機関の可変動弁制御装置において、前記第1コントロールユニット(ECM10)に、前記通信手段(30)の通信異常を検出する通信異常検出手段と、通信異常の検出時に、フェイルセーフ処理として、前記第2コントロールユニット(VEL−C/U20)から受信するバルブ作動角の実際値を予め定めた中負荷相当の所定値(M)に固定するフェイルセーフ手段と、を具備させ、前記第2コントロールユニット(VEL−C/U20)に、前記通信手段(30)の通信異常を検出する通信異常検出手段と、通信異常の検出時に、フェイルセーフ処理として、前記第1コントロールユニット(ECM10)から受信するバルブ作動角の目標値を予め定めた前記所定値と同じ値(M)に固定するフェイルセーフ手段と、を具備させたことにより、通信異常を生じても、前記第1コントロールユニット(ECM10)で認識するバルブ作動角の実際値と、前記第2コントロールユニット(VEL−C/U20)で認識するバルブ作動角の目標値とを、同じ値にして、認識のずれをなくし、また、固定する値を予め定めた中負荷相当の所定値とすることで、最低限の運転(走行)を可能にすることができる。 As described above, according to the present embodiment, the first and second control units (ECM10, VEL-C / U20) and the communication means (30) between them are provided, and the first control unit ( The ECM 10) calculates a target value of the valve operating angle of the intake valve and transmits it to the second control unit (VEL-C / U20), and the second control unit (VEL-C / U20) 1. The internal combustion engine control system controls the valve operating angle of the intake valve according to a target value from one control unit (ECM10), detects an actual value of the valve operating angle, and transmits the detected value to the first control unit (ECM10). In the variable valve control device, the first control unit (ECM10) detects a communication abnormality of the communication means (30). When a communication abnormality is detected, the actual value of the valve operating angle received from the second control unit (VEL-C / U20) is determined as a fail-safe process when a communication abnormality is detected. A fail safe means for fixing the communication means to the second control unit (VEL-C / U20), detecting a communication abnormality of the communication means (30), and detecting a communication abnormality. The fail-safe process includes fail-safe means for fixing the target value of the valve operating angle received from the first control unit (ECM10) to the same value (M) as the predetermined value. Even if a communication abnormality occurs, the actual value of the valve operating angle recognized by the first control unit (ECM10) and the second controller By setting the target value of the valve operating angle recognized by the remote unit (VEL-C / U20) to the same value, eliminating the discrepancy in recognition, and setting the fixed value to a predetermined value corresponding to a predetermined medium load , Minimum driving (running) can be made possible.
また、本実施形態によれば、前記第1及び第2のコントロールユニット(ECM10、VEL−C/U20)の各フェイルセーフ手段は、前記通信異常検出手段による通信異常検出状態が所定時間(CNG2)以上継続したときは、前記固定する値を変更し、最小作動角相当の値(S)とすることにより、ノイズなどの短期間の通信異常ではない場合に、的確に対応することができる。 Further, according to the present embodiment, each fail-safe means of the first and second control units (ECM10, VEL-C / U20) has a communication abnormality detection state by the communication abnormality detection means for a predetermined time (CNG2). When the above is continued, the fixed value is changed to a value corresponding to the minimum operating angle (S), so that it is possible to appropriately cope with a short-term communication abnormality such as noise.
また、本実施形態によれば、前記第1及び第2のコントロールユニット(ECM10、VEL−C/U20)の各フェイルセーフ手段は、前記通信異常検出手段による通信異常検出状態が第1の所定時間(CNG1)以上継続したときに、前記フェイルセーフ処理を開始し、前記通信異常検出手段による通信異常検出状態が前記第1の所定時間(CNG1)より長い第2の所定時間(CNG2)以上継続したときに、前記固定する値を変更し、最小作動角相当の値とすることにより、通信異常の確定作業を行うことで信頼性を向上させることができ、また、ノイズなどの短期間のデータ異常と、通信ドライバやハーネス・コネクタの故障とを区別して、的確に対応することができる。 Further, according to the present embodiment, each fail-safe means of the first and second control units (ECM10, VEL-C / U20) has a communication abnormality detection state by the communication abnormality detection means in a first predetermined time. (CNG1) When it has continued for more than, the fail-safe process is started, and the communication abnormality detection state by the communication abnormality detection means has continued for a second predetermined time (CNG2) longer than the first predetermined time (CNG1) Sometimes, by changing the fixed value to a value corresponding to the minimum operating angle, it is possible to improve reliability by performing communication abnormality confirmation work, and short-term data abnormalities such as noise And a failure of the communication driver and harness / connector can be distinguished and dealt with appropriately.
また、本実施形態によれば、前記第1コントロールユニット(ECM10)は、吸気バルブのバルブタイミングの目標値を算出して、バルブタイミングを制御するものであり、前記第1コントロールユニット(ECM10)のフェイルセーフ手段は、通信異常の検出時に、フェイルセーフ処理として、バルブタイミングを最遅角側へ制御する機能を有することにより、バルブ作動角固定中は、バルブオーバーラップを減少させて、残留ガスを減らすことで、燃焼安定性を向上させ、エンストを防止することができる。 In addition, according to the present embodiment, the first control unit (ECM10) calculates a target value of the valve timing of the intake valve and controls the valve timing, and the first control unit (ECM10) The fail-safe means has a function to control the valve timing to the most retarded angle side as a fail-safe process when a communication abnormality is detected, thereby reducing the valve overlap and fixing the residual gas while the valve operating angle is fixed. By reducing, combustion stability can be improved and engine stall can be prevented.
また、本実施形態によれば、前記第1コントロールユニット(ECM10)は、吸気バルブのバルブタイミングの目標値を算出して、バルブタイミングを制御するものであり、バルブタイミングの目標値の算出に際し、前記第2コントロールユニット(VEL−C/U20)からのバルブ作動角の実際値に応じて、バルブタイミングの目標値を制限する機能を有することにより、バルブタイミング制御とバルブ作動角(及びリフト量)制御とを関連させて、ピストンとの干渉を確実に防止することができる。また、ストッパ等による機械的な制限が不要となり、可変動弁装置の制御範囲を拡大できるため、燃費向上等を図ることができる。また、干渉対策のためのピストンのバルブリセス深さアップによる出力、燃費、排気性能低下を防止することができる。 Further, according to the present embodiment, the first control unit (ECM10) calculates the target value of the valve timing of the intake valve and controls the valve timing. In calculating the target value of the valve timing, By having a function of limiting the target value of the valve timing in accordance with the actual value of the valve operating angle from the second control unit (VEL-C / U20), valve timing control and valve operating angle (and lift amount) It is possible to reliably prevent interference with the piston in connection with the control. In addition, a mechanical restriction by a stopper or the like is not necessary, and the control range of the variable valve operating device can be expanded, so that fuel consumption can be improved. In addition, it is possible to prevent a decrease in output, fuel consumption, and exhaust performance due to an increase in the valve recess depth of the piston as a countermeasure against interference.
また、本実施形態によれば、各コントロールユニット(ECM10、VEL−C/U20)に具備させる前記通信異常検出手段は、他方のコントロールユニットから前記通信手段を介して所定の周期でカウントアップしつつ送信するメッセージカウンタ(ECMVELCK、VELECMCK)の値を監視することにより、通信異常を検出する構成とすることにより、簡単かつ確実なものとすることができる。 According to the present embodiment, the communication abnormality detection means provided in each control unit (ECM10, VEL-C / U20) counts up from the other control unit via the communication means at a predetermined cycle. By monitoring the value of the message counters (ECMVELCK, VELECKCK) to be transmitted, it is possible to make the communication simple and reliable by detecting the communication abnormality.
1 エンジン
4 吸気バルブ
8 排気バルブ
10 ECM(第1コントロールユニット)
20 VEL−C/U(第2コントロールユニット)
30 通信手段
49 VELアクチュエータ
49S VEL位置センサ
51 VTCアクチュエータ
51S VTC位置センサ
1 Engine 4
20 VEL-C / U (second control unit)
30
Claims (6)
前記第1コントロールユニットは、吸気バルブのバルブ作動角の目標値を算出して、前記第2コントロールユニットへ送信し、
前記第2コントロールユニットは、前記第1コントロールユニットからの目標値に従って、吸気バルブのバルブ作動角を制御すると共に、バルブ作動角の実際値を検出して、前記第1コントロールユニットへ送信する、内燃機関の可変動弁制御装置において、
前記第1コントロールユニットに、前記通信手段の通信異常を検出する通信異常検出手段と、通信異常の検出時に、フェイルセーフ処理として、前記第2コントロールユニットから受信するバルブ作動角の実際値を予め定めた中負荷相当の所定値に固定するフェイルセーフ手段と、を具備させ、
前記第2コントロールユニットに、前記通信手段の通信異常を検出する通信異常検出手段と、通信異常の検出時に、フェイルセーフ処理として、前記第1コントロールユニットから受信するバルブ作動角の目標値を予め定めた前記所定値と同じ値に固定するフェイルセーフ手段と、を具備させたことを特徴とする内燃機関の可変動弁制御装置。 A first control unit and a second control unit, and a communication means between them;
The first control unit calculates a target value of the valve operating angle of the intake valve, and transmits the target value to the second control unit;
The second control unit controls the valve operating angle of the intake valve according to the target value from the first control unit, detects an actual value of the valve operating angle, and transmits the actual value to the first control unit. In an engine variable valve controller,
In the first control unit, a communication abnormality detecting means for detecting a communication abnormality of the communication means, and an actual value of a valve operating angle received from the second control unit as a fail-safe process when a communication abnormality is detected are determined in advance. Fail-safe means for fixing to a predetermined value equivalent to a medium load,
In the second control unit, a communication abnormality detection means for detecting a communication abnormality of the communication means, and a target value of a valve operating angle received from the first control unit as a fail-safe process when a communication abnormality is detected are determined in advance. And a fail-safe means for fixing to the same value as the predetermined value.
前記第1コントロールユニットのフェイルセーフ手段は、通信異常の検出時に、フェイルセーフ処理として、バルブタイミングを最遅角側へ制御する機能を有することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の内燃機関の可変動弁制御装置。 The first control unit calculates a target value of the valve timing of the intake valve and controls the valve timing.
The fail-safe means of the first control unit has a function of controlling the valve timing to the most retarded angle side as fail-safe processing when a communication abnormality is detected. A variable valve control apparatus for an internal combustion engine as set forth in claim 1.
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