JP2010180830A - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えばV型エンジンや水平対向エンジンのように複数の気筒群を備え、この気筒群毎にバルブタイミングを変更する可変バルブタイミング機構を備えた内燃機関の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine that includes a plurality of cylinder groups such as a V-type engine and a horizontally opposed engine and includes a variable valve timing mechanism that changes valve timing for each cylinder group.
従来、この種の技術としては、例えば、特許文献1,2に開示されるものがある。特許文献1の構成においては、V型エンジンの各気筒群において吸気カムシャフトの変位角を変更する可変バルブタイミング機構の片方が進角側にフェイル(故障)したときに、このフェイル側の気筒群に対する燃料供給が停止される。このため、バルブオーバラップが大きくなった状態で吸気カムシャフトの変位角が固定されたことに起因する失火が防止される。 Conventionally, as this type of technology, for example, there are those disclosed in Patent Documents 1 and 2. In the configuration of Patent Document 1, when one of the variable valve timing mechanisms that change the displacement angle of the intake camshaft fails in the advance side in each cylinder group of the V-type engine (failure), this cylinder group on the fail side The fuel supply to is stopped. For this reason, misfire due to the fact that the displacement angle of the intake camshaft is fixed while the valve overlap is large is prevented.
また、特許文献2の構成においては、V型エンジンの両気筒群にそれぞれ設けられた可変バルブタイミング機構の片方がフェイルしたときに、そのフェイル側の吸気カムシャフトの作動角に基づき、エンジン全体の吸入空気量が正常時と同一となるように、正常な可変バルブタイミング機構の目標作動角が修正される。さらに、可変バルブタイミング機構がフェイルした側と正常な側との気筒群の各吸入空気量に応じて各気筒群に対する燃料噴射量を修正することで両気筒群の空燃比が適正に調節される。これにより、エンジン全体の吸入空気量を正常時と同一とするようにエンジンの運転状態が制御されるとともに、出力及びエミッションが良好に維持される。 Further, in the configuration of Patent Document 2, when one of the variable valve timing mechanisms provided in both cylinder groups of the V-type engine fails, the entire engine is operated based on the operating angle of the intake camshaft on the fail side. The target operating angle of the normal variable valve timing mechanism is corrected so that the amount of intake air is the same as when normal. Further, the air-fuel ratio of both cylinder groups is adjusted appropriately by correcting the fuel injection amount for each cylinder group in accordance with the intake air quantity of the cylinder group on the side where the variable valve timing mechanism has failed and the normal side. . As a result, the operating state of the engine is controlled so that the intake air amount of the entire engine is the same as that in the normal state, and the output and emission are well maintained.
また、特許文献3には、直列エンジンにおいて可変バルブタイミング機構を制御する構成が開示されている。特許文献3の構成においては、可変バルブタイミング機構にフェイルが検出されたとき、エンジン回転数及び負荷に基づいて点火タイミングが調節され、これにより燃焼の悪化が抑制される。 Patent Document 3 discloses a configuration for controlling a variable valve timing mechanism in an in-line engine. In the configuration of Patent Document 3, when a failure is detected in the variable valve timing mechanism, the ignition timing is adjusted based on the engine speed and the load, thereby suppressing the deterioration of combustion.
ところが、特許文献1に記載の構成では、可変バルブタイミング機構がフェイルした側の気筒群に対する燃料供給を停止してしまうため、左右の気筒群間における発生トルクに大きな差が生じ、エンジンのトルク変動が大きくなって運転性が悪化する。 However, in the configuration described in Patent Document 1, since the fuel supply to the cylinder group on which the variable valve timing mechanism fails is stopped, a large difference occurs in the generated torque between the left and right cylinder groups, resulting in engine torque fluctuations. Becomes large and drivability deteriorates.
また、特許文献2に記載の構成では、エンジン全体の吸入空気量を、スロットルバルブの制御によらずに単独で制御することを目的としており、フェイル側の気筒群に対する燃料噴射量を制御するものの、フェイル側の吸気カムシャフトの実変位角度に応じた点火タイミングの制御は行われない。このため、フェイル側の気筒群においては良好な燃焼が行われず、エンジン全体として出力・燃費・エミッションの低下を招くことが考えられる。 Further, the configuration described in Patent Document 2 is intended to control the intake air amount of the entire engine independently of the control of the throttle valve, and controls the fuel injection amount for the fail-side cylinder group. The ignition timing is not controlled according to the actual displacement angle of the intake camshaft on the fail side. For this reason, good combustion is not performed in the cylinder group on the fail side, and it is considered that the output, fuel consumption, and emission of the engine as a whole are reduced.
また、特許文献3に記載の構成では、可変バルブタイミング機構が遅角側にフェイルしたときに、そのフェイルの大きさに関係なく、所定のタイミングだけ点火タイミングを遅らせるに過ぎない。従って、フェイル側の気筒群に対する燃焼制御を精度良く行うことはできず、エンジン全体の出力、燃費及びエミッションを良好に制御することはできない。 Further, in the configuration described in Patent Document 3, when the variable valve timing mechanism fails to the retard side, the ignition timing is merely delayed by a predetermined timing regardless of the magnitude of the failure. Therefore, the combustion control for the fail-side cylinder group cannot be performed with high accuracy, and the output, fuel consumption, and emission of the entire engine cannot be controlled well.
この発明の目的は、複数の気筒群にそれぞれ可変バルブタイミング機構を設けた内燃機関において、いずれかの気筒群の可変バルブタイミング機構の制御異常に起因するその気筒群の燃焼不良を抑制し、内燃機関全体におけるトルク変動の発生、出力、燃費及びエミッションの低下を有効に抑制することができる内燃機関の制御装置を提供することにある。 An object of the present invention is to suppress a combustion failure of a cylinder group caused by a control abnormality of a variable valve timing mechanism of any cylinder group in an internal combustion engine provided with a variable valve timing mechanism in each of a plurality of cylinder groups. It is an object of the present invention to provide a control device for an internal combustion engine that can effectively suppress the occurrence of torque fluctuation, output, fuel consumption, and emission reduction in the entire engine.
請求項1の発明は、吸気バルブ及び排気バルブを備えた複数の気筒群毎に設けられ、クランクシャフトに対する吸気カムシャフトの変位角を変更する可変バルブタイミング機構と、内燃機関運転状態を検出する運転状態検出手段と、検出された内燃機関運転状態に基づいて前記各可変バルブタイミング機構を制御するバルブタイミング制御手段とを備えた内燃機関の制御装置であって、前記吸気カムシャフトの実変位角を検出する変位角検出手段と、実変位角に基づいて前記各可変バルブタイミング機構の制御異常を判定する異常判定手段と、この異常検出手段により可変バルブタイミング機構のいずれかに制御異常が検出されるときに、この可変バルブタイミング機構が設けられた気筒群に対する点火タイミング及び燃料噴射量を、この気筒群の吸気カムシャフトの実変位角に応じて制御する運転制御手段とを備えたことを特徴とする。 The invention according to claim 1 is provided for each of a plurality of cylinder groups each having an intake valve and an exhaust valve, and a variable valve timing mechanism for changing a displacement angle of the intake camshaft with respect to the crankshaft, and an operation for detecting an operation state of the internal combustion engine. A control device for an internal combustion engine comprising state detection means and valve timing control means for controlling each of the variable valve timing mechanisms based on the detected internal combustion engine operating state, wherein an actual displacement angle of the intake camshaft is determined. A displacement angle detecting means for detecting, an abnormality determining means for determining a control abnormality of each variable valve timing mechanism based on the actual displacement angle, and a control abnormality is detected in any of the variable valve timing mechanisms by the abnormality detecting means. Sometimes, the ignition timing and fuel injection amount for the cylinder group provided with this variable valve timing mechanism are Characterized by comprising a driving control means for controlling in response to the actual displacement angle of the intake camshaft groups.
(作用)
この発明においては、複数の気筒群のそれぞれに対して設けられた可変バルブタイミング機構のいずれかに制御異常が検出されるときに、この可変バルブタイミング機構が設けられた気筒群に対する点火タイミング及び燃料噴射量が、この気筒群の吸気カムシャフトの実変位角に応じて制御される。従って、可変バルブタイミング機構の制御異常により、吸気カムシャフトの変位角が運転状態に基づく適正な目標変位角からずれた気筒群に対して、その吸気カムシャフトの実変位角に応じた適正な点火タイミング及び燃料噴射量を設定して燃焼制御を行うことが可能となる。この結果、可変バルブタイミング機構が制御異常を起こした側の気筒群における燃焼が良好に制御され、気筒群間における発生トルクの差が抑制されてエンジン全体のトルク変動が抑制されるとともにエンジン全体における出力、燃費及びエミッションの低下が抑制される。
(Function)
In the present invention, when a control abnormality is detected in any of the variable valve timing mechanisms provided for each of the plurality of cylinder groups, the ignition timing and fuel for the cylinder group provided with the variable valve timing mechanisms are detected. The injection amount is controlled according to the actual displacement angle of the intake camshaft of this cylinder group. Therefore, for the cylinder group in which the displacement angle of the intake camshaft deviates from the appropriate target displacement angle based on the operating state due to the control abnormality of the variable valve timing mechanism, the appropriate ignition according to the actual displacement angle of the intake camshaft Combustion control can be performed by setting the timing and the fuel injection amount. As a result, the combustion in the cylinder group on the side where the variable valve timing mechanism has caused the control abnormality is controlled well, the difference in generated torque between the cylinder groups is suppressed, the torque fluctuation of the entire engine is suppressed, and the entire engine Reduction of output, fuel consumption and emission is suppressed.
この発明によれば、複数の気筒群にそれぞれ可変バルブタイミング機構を設けた内燃機関において、いずれかの気筒群の可変バルブタイミング機構の制御異常に起因するその気筒群の燃焼不良を抑制し、内燃機関全体におけるトルク変動の発生、出力、燃費及びエミッションの低下を有効に抑制することができるという効果を発揮する。 According to the present invention, in an internal combustion engine in which a variable valve timing mechanism is provided in each of a plurality of cylinder groups, combustion failure in that cylinder group due to control abnormality of the variable valve timing mechanism of any cylinder group is suppressed, and the internal combustion engine This produces the effect of effectively suppressing the occurrence of torque fluctuations, output, fuel consumption, and emissions in the entire engine.
以下、この発明をV型エンジンに具体化した一実施形態について、図1〜図4を参照して説明する。
図1に示すように、内燃機関としてのエンジン10は、左側気筒群を有する左側バンク12と、右側気筒群を有する右側バンク14とがV字形状に配列されたV型エンジンである。左側バンク12におけるシリンダブロック15のシリンダボア16にはピストン17が配設されるとともに燃焼室19が画成されている。また、右側バンク14におけるシリンダブロック15のシリンダボア16にはピストン17が配設されるとともに燃焼室19が画成されている。左側バンク12の各ピストン17と右側バンク14の各ピストン17とは、1本のクランクシャフト21に連結されている。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a V-type engine will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, an
左側シリンダヘッド18には、左側気筒群の各燃焼室19に臨む吸気ポート22と排気ポート23とが形成されている。そして、各吸気ポート22には吸気バルブ24及びインジェクタ25が配設され、各排気ポート23には排気バルブ26が配設されている。右側シリンダヘッド20は、左側シリンダヘッド18と同様に構成されている。そして、両シリンダヘッド18,20の各吸気ポート22に接続された吸気通路27上には、エアクリーナ28、スロットルバルブ29及びサージタンク30が順に配設されている。このスロットルバルブ29は、モータ31により作動される。また、両シリンダヘッド18,20の各排気ポート23に接続された排気通路32上には、触媒コンバータ33が配設されている。左右両気筒群の各燃焼室19に配設された点火プラグ34には、イグナイタ内蔵式イグニッションコイル35がそれぞれ装着されている。
The left cylinder head 18 is formed with an
左側バンク12には、左側気筒群の各吸気バルブ24を作動する左側吸気カムシャフト40と、同じく各排気バルブ26を作動する左側排気カムシャフト41とが配設されている。また、右側バンク14には、右側気筒群の各吸気バルブ24を作動する右側吸気カムシャフト42と、同じく各排気バルブ26を作動する右側排気カムシャフト43とが配設されている。
The
左側吸気カムシャフト40の一端には、2つの左吸気側タイミングプーリ44a,44b(図2に図示)が装着され、左側排気カムシャフト41の一端には、左排気側タイミングプーリ45が装着されている。左吸気側タイミングプーリ44bと左排気側タイミングプーリ45とは、左側セカンダリタイミングチェーン46により連結されている。また、右側吸気カムシャフト42の一端には、2つの右吸気側タイミングプーリ(図1には一方のみ図示)47が装着され、右側排気カムシャフト43の一端には、右側排気側タイミングプーリ48が装着されている。右吸気側タイミングプーリ47の一方と右側排気側タイミングプーリ48とは、右側セカンダリタイミングチェーン49により連結されている。さらに、左吸気側タイミングプーリ44aと、右吸気側タイミングプーリ47の他方とは、クランクシャフト21の一端に固着されたクランクスプロケット50に対しプライマリタイミングチェーン51を介して連結されている。そして、左側吸気カムシャフト40及び左側排気カムシャフト41と、右側吸気カムシャフト42及び右側排気カムシャフト43とは、クランクシャフト21の2回転に対して1回転するようになっている。
Two left intake
左右の各バンク12,14には、クランクシャフト21の回転に対する左右の両吸気カムシャフト40,42の変位角(回転位相)を連続的に変更するための可変バルブタイミング機構(以下、可変機構という)52がそれぞれ設けられている。この吸気カムシャフト40,42の変位角の変更は、左右気筒群における吸気バルブ24と排気バルブ26のバルブオーバラップ量や吸気バルブ24の閉じタイミングを変更するために行われる。
The left and
図2に示すように、可変機構52は、左吸気側タイミングプーリ44a,44bと左側吸気カムシャフト40との間に構成され、左吸気側タイミングプーリ44a,44bから左側吸気カムシャフト40へ回転を伝達するとともに、左吸気側タイミングプーリ44a,44bに対する左側吸気カムシャフト40の変位角を変更可能としている。可変機構52は、その動力源としてモータ53を備えている。
As shown in FIG. 2, the
次に、この実施形態の電気的構成について説明する。
図1に示すように、アクセルペダル60の近傍には、アクセル開度センサ61が設けられ、スロットルバルブ29の近傍には、スロットル開度センサ62が設けられている。吸気通路27上には、吸気温センサ63及びエアフロメータ64が設けられている。クランクシャフト21の近傍には、クランク角及びエンジン回転数を検出するためのクランク角センサ65が配設されている。シリンダブロック15には、水温センサ66が設けられている。左右の両吸気カムシャフト40,42の近傍には、カム角センサ67がそれぞれ配設されている。
Next, the electrical configuration of this embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, an
また、例えば車両の図示しないエンジン室内には、上記各センサから信号を入力し、この入力信号に基づいてインジェクタ25、点火プラグ34、イグナイタ内蔵式イグニッションコイル35、左右両可変機構52のモータ53を制御する電子制御装置(以下、ECU(Electric Control Unit)という)68が設けられている。この実施形態においては、アクセル開度センサ61、スロットル開度センサ62、吸気温センサ63、エアフロメータ64、クランク角センサ65、水温センサ66、カム角センサ67及びECU68により運転状態検出手段が構成されている。また、クランク角センサ65、カム角センサ67及びECU68により変位角検出手段が構成されている。さらに、ECU68は、バルブタイミング制御手段、異常判定手段及び運転制御手段である。
In addition, for example, in the engine compartment (not shown) of the vehicle, signals are input from the above-described sensors, and based on the input signals, the
ECU68は、エンジン10の燃料噴射制御及び点火制御制御の各制御プログラムと、この各制御において燃料噴射量及び点火タイミングの目標値を求めるためのマップとが格納されたROM68aを備えている。このROM68aには、左右の各可変機構52を制御するための可変バルブタイミング制御の制御プログラムと、この制御において左右の両吸気カムシャフト40,42の目標変位角を求めるためのマップも格納されている。さらに、ROM68aには、左右の各可変機構52のいずれかがフェイルしたときに、このフェイルによるエンジン10の運転状態の悪化を抑制するためのバルブタイミングフェイル制御を実行するようにした制御プログラムが格納されている。この可変機構52のフェイルとは、例えば、可変機構52における異物の噛み込みや、モータ53の損傷による応答性低下等に起因して、目標変位角と実変位角との偏差が所定値を越えて過大となった状態が所定時間を超えて継続した状態である。
The
また、ECU68は、ROM68aに格納された各制御プログラムに基づいて演算処理を実行するCPU68bを備えている。さらに、ECU68は、CPU68bでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するRAM68cと、RAM68cに記憶された各種データを電源供給停止時に保持するためのバックアップRAM68dとを備えている。
The
ECU68は、燃料噴射制御として、吸気温THA、吸気量GA、エンジン回転数NE、アクセル開度ACC、スロットル開度TA、冷却水温THW等のファクタに加え、左右両吸気カムシャフト40,42の実変位角よりなるファクタからマップを用いて燃料噴射量QF を決定する。この実変位角は、クランクシャフト21に対する吸気カムシャフト40,42の実際の変位角である。そして、ECU68は、この燃料噴射量QFの燃料を噴射するようにインジェクタ25を制御する。
In addition to factors such as intake air temperature THA, intake air amount GA, engine speed NE, accelerator opening degree ACC, throttle opening degree TA, and cooling water temperature THW, the
また、ECU68は、点火タイミング制御として、吸気温THA、吸気量GA、エンジン回転数NE、アクセル開度ACC、スロットル開度TA、冷却水温THW等のファクタに加え、左右両吸気カムシャフト40,42の実変位角よりなるファクタからマップを用いて点火タイミングを決定する。そして、ECU68は、この点火タイミングに点火プラグ34を作動させるようにイグナイタ内蔵式イグニッションコイル35を制御する。
In addition to the factors such as the intake air temperature THA, the intake air amount GA, the engine speed NE, the accelerator opening degree ACC, the throttle opening degree TA, and the cooling water temperature THW, the
また、ECU68は、可変バルブタイミング制御として、吸気温THA、吸気量GA、エンジン回転数NE、アクセル開度ACC等のファクタに加え、左右両吸気カムシャフト40,42のカム角CAと、クランクシャフト21のクランク角よりなるファクタとからマップを用いて左右両吸気カムシャフト40,42の目標変位角を決定する。この目標変位角は、そのときのエンジン10の運転状態に対する吸気バルブ24の開閉タイミングに対応している。そして、ECU68は、可変バルブタイミング制御において、左右の各吸気カムシャフト40,42のカム角CAとクランク角とからその吸気カムシャフト40,42の実変位角を求め、この実変位角と目標変位角との偏差が小さくなるように左右の各可変機構52を制御する。
In addition to the factors such as the intake air temperature THA, the intake air amount GA, the engine speed NE, and the accelerator opening degree ACC, the
次に、ECU68が実行するバルブタイミングフェイル制御について、図3及び図4に示すフローチャートに従って説明する。この制御処理は、所定クランク角毎の割り込みで実行される。
Next, the valve timing fail control executed by the
図3に示すように、バルブタイミングフェイル制御においては、先ずステップ(以下、Sと略記する)101において、左右両バンク12,14のカム角センサ67から入力するカム角度信号に基づいてカム角CAが取得されるとともに、クランク角センサ65から入力するクランク角度信号に基づいてクランク角が取得される。そして、このカム角CA及びクランク角に基づいて、両吸気カムシャフト40,42の最遅角位置からの実際の変位角である左側実変位角VTBL及び右側実変位角VTBRが求められる。
As shown in FIG. 3, in the valve timing fail control, first, in step (hereinafter abbreviated as “S”) 101, the cam angle CA is based on the cam angle signals input from the
次に、S102においては、クランク角センサ65から入力するクランク角信号に基づいてエンジン回転数NEが取得されるとともに、水温センサ66から入力する信号に基づいて冷却水温THWが取得される。
Next, in S102, the engine speed NE is acquired based on the crank angle signal input from the
続くS103においては、取得されたエンジン回転数NE又は冷却水温THWに基づいて、可変機構52のフェイルを判断することができるフェイル検出条件が成立しているか否かが判断される。このフェイル検出条件とは、エンジン回転数NEが所定値以上であること、又は、冷却水温THWが所定値以上であることである。そして、S103において、フェイル検出条件が成立していないと判断されると、この処理が終了される。
In the subsequent S103, it is determined whether or not a failure detection condition capable of determining a failure of the
一方、S103においてフェイル検出条件が成立していると判断されると、次に、S104において、吸気量GA、エンジン回転数NE、左側吸気カムシャフト40のカム角CA、クランク角等からマップを用いて左側吸気カムシャフト40の左側目標変位角VTTLが求められる。また、吸気量GA、エンジン回転数NE、右側吸気カムシャフト42のカム角CA、クランク角等からマップを用いて右側吸気カムシャフト42の右側目標変位角VTTRが求められる。
On the other hand, if it is determined in S103 that the fail detection condition is satisfied, then in S104, a map is used from the intake air amount GA, the engine speed NE, the cam angle CA of the
次にS105において、左側目標変位角VTTLに対する左側実変位角VTBLの偏差、又は、右側目標変位角VTTRに対する右側実変位角VTBRの偏差のいずれかが、進角側に所定値以上の大きさである状態が所定時間以上継続したか否かが判断される。 Next, in S105, either the deviation of the left actual displacement angle VTBL with respect to the left target displacement angle VTTL or the deviation of the right actual displacement angle VTBR with respect to the right target displacement angle VTTR is larger than a predetermined value on the advance side. It is determined whether or not a certain state has continued for a predetermined time or more.
S105において肯定判定されたときには、次にS106において、目標変位角VTTL,VTTRに対して実変位角VTBL,VTBRが進角側にずれている方の可変機構52は進角側フェイルであると判断され、次に、後述するS201が実行される。
If an affirmative determination is made in S105, then in S106, it is determined that the
一方、S105において否定判定されたときには、次にS107において、左側目標変位角VTTLに対する左側実変位角VTBLの偏差、又は、右側目標変位角VTTRに対する右側実変位角VTBRの偏差のいずれかが、遅角側に所定値以上の大きさである状態が所定時間以上継続したか否かが判断される。 On the other hand, if a negative determination is made in S105, then in S107, either the deviation of the left actual displacement angle VTBL with respect to the left target displacement angle VTTL or the deviation of the right actual displacement angle VTBR with respect to the right target displacement angle VTTR is delayed. It is determined whether or not the state that is larger than a predetermined value on the corner side continues for a predetermined time or more.
S107において否定判定されると、左右の両吸気カムシャフト40,42の実変位角と目標変位角との偏差は許容範囲内であり、左右両可変機構52はフェイルではないとしてこの処理が終了される。
If a negative determination is made in S107, the deviation between the actual displacement angle of the left and
一方、S107において肯定判定されたときには、次にS108において、目標変位角に対して実変位角が遅角側にずれている方の可変機構52は遅角側フェイルであると判断され、次に後述するS201が実行される。
On the other hand, if an affirmative determination is made in S107, then in S108, it is determined that the
さて、前記S106において、左右いずれかの可変機構52が進角側フェイルであると判断された場合には、図4に示すように、次にS201において、左側バンク12の可変機構52の左側実変位角VTBLが正常であるか否かが、左側目標変位角VTTLに基づいて判断される。
If it is determined in S106 that one of the left and right
S201において肯定判定されたときには、次にS202において、右側気筒群に対する点火タイミング及び燃料噴射量の制御のために用いるマップが、可変バルブタイミング機構52が進角側フェイルとなっている右側吸気カムシャフト42の右側実変位角VTBRに対応した非常用マップに切り換えられる。この非常用マップは、可変バルブタイミング機構52の正常時に用いられるマップとは異なり、吸気カムシャフト40,42のいずれか一方の実変位角VTBL,VTBRがエンジン10の運転状態に対して異常な状態において、その異常な側の気筒群における燃焼を良好に制御するため点火タイミング及び燃料噴射量を設定するものである。
If an affirmative determination is made in S201, then in S202, the map used for controlling the ignition timing and fuel injection amount for the right cylinder group is the right intake camshaft in which the variable
次に、S203において、左側実変位角VTBLが正常である左側バンク12の可変機構52の左側目標変位角VTTLが、右側吸気カムシャフト42の右側実変位角VTBRと同じ値に設定される。
Next, in S203, the left target displacement angle VTTL of the
次に、S204において、左側気筒群に対する点火タイミング制御及び燃料噴射制御に用いるマップが、新たに設定した左側目標変位角VTTLに対応した非常用マップマップに切り換えられる。 Next, in S204, the map used for the ignition timing control and fuel injection control for the left cylinder group is switched to the emergency map map corresponding to the newly set left target displacement angle VTTL.
一方、前記S201において否定判定されるときには、次にS205において、右側バンク14の可変機構52の右側実変位角VTBRが正常であるか否かが、右側目標変位角VTTRに基づいて判断される。
On the other hand, when a negative determination is made in S201, next, in S205, whether or not the right actual displacement angle VTBR of the
S205において肯定判定されたときには、次に、S206において、左側気筒群に対する点火タイミング及び燃料噴射量の制御のために用いるマップが、可変バルブタイミング機構52が進角側フェイルとなっている左側吸気カムシャフト40の左側実変位角VTBLに対応する非常用マップに切り換えられる。
If an affirmative determination is made in S205, then the map used for controlling the ignition timing and the fuel injection amount for the left cylinder group in S206 is the left intake cam in which the variable
次に、S207において、右側実変位角VTBRが正常である右側バンク14の可変機構52の右側目標変位角VTTRが、左側吸気カムシャフト40の左側実変位角VTBLと同じに値に設定される。
Next, in S207, the right target displacement angle VTTR of the
次に、S208において、右側気筒群に対する点火タイミング制御及び燃料噴射制御に用いるマップが、新たに設定した右側目標変位角VTTRに対応した非常用マップに切り換えられる。 Next, in S208, the map used for the ignition timing control and fuel injection control for the right cylinder group is switched to the emergency map corresponding to the newly set right target displacement angle VTTR.
また、前記S108において、左右いずれかの可変機構52が遅角側フェイルであると判定されたときには、S106において進角側フェイルであると判定されたときの同様にS201〜S208の処理が実行される。
Further, when it is determined in S108 that either of the left and right
以上詳述したこの実施形態は、以下の各効果を有する。
(1)左右の両可変機構52の一方が進角側又は遅角側にフェイルした場合には、フェイルした側の気筒群に対する点火タイミング及び燃料噴射量の制御が、フェイルした可変機構52により変更される吸気カムシャフト40(又は42)の実変位角VTBL(又はVTBR)に対応する非常用マップを用いた制御に切り換えられる。この非常用マップは、吸気カムシャフト40,42のいずれか一方の実変位角VTBL,VTBRがエンジン10の運転状態に対して異常な状態において、その異常な側の気筒群における燃焼を良好に制御するため点火タイミング及び燃料噴射量を設定するようになっている。このため、可変機構52に進角側又は遅角側へのフェイルが発生した気筒群に対する点火タイミング・燃料噴射量を、そのフェイル側の実変位角VTBL(又はVTBR)に応じて適正に制御し、その気筒群における燃焼不良の発生を防止することができる。従って、左右の両気筒群間における発生トルクの差を抑制してエンジン10全体のトルク変動を抑制することができるとともにエンジン10全体の出力、燃費及びエミッションの低下を有効に防止することができる。さらに、燃焼室19内での不完全燃焼による後燃えを防止し、この後燃えによる触媒温度の上昇を防止して触媒コンバータ33の損傷を防止することができる。
The embodiment described above in detail has the following effects.
(1) When one of the left and right
(2)正常な側の可変機構52により変更される吸気カムシャフト42(又は40)の目標変位角VTTR(又はVTTL)が、フェイルした側の可変機構52により変更される吸気カムシャフト40(又は42)の実変位角VTBL(又はVTBR)と同じ値に設定される。そして、可変機構52が正常な側の気筒群に対する点火タイミング及び燃料噴射量の制御が、その目標変位角VTTR(又はVTTL)に対応する非常用マップを用いた制御に切り換えられる。このため、左右の両気筒群に供給する吸気量を均等にすることができ、これにより両バンク12,14間における発生トルクの差をなくしてエンジン10のトルク変動を抑制することができる。
(2) The intake camshaft 40 (or the target displacement angle VTTR (or VTTL) of the intake camshaft 42 (or 40) changed by the
(第2実施形態)
次に、この発明を具体化した第2実施形態について、図5を参照して説明する。なお、これ以降の各実施形態については、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIG. In the following embodiments, differences from the first embodiment will be mainly described.
この実施形態のバルブタイミングフェイル処理においては、図5に示すように、前記第1実施形態におけるS203,S204、S207,S208の処理は実行されず、代わりに、右側バンク14の可変機構52が進角側フェイルとなったときに、正常な左側バンク12の可変機構52については通常の可変バルブタイミング制御が継続される。また、左側バンク12の可変機構52が進角側フェイルとなったときには、正常な右側バンク14の可変機構52については通常の可変バルブタイミング制御が継続される。そして、可変機構52が正常な側の気筒群に対しては、その気筒群の可変機構52により変更される吸気カムシャフト40,42の実変位角VTBL,VTBRに対応する通常時のマップを用いて点火タイミング・燃料噴射量が制御される。
In the valve timing fail process of this embodiment, as shown in FIG. 5, the processes of S203, S204, S207, and S208 in the first embodiment are not executed, and instead, the
このように左右の両可変機構52のいずれかが進角側フェイルとなった場合と同様に、左右両可変機構52のいずれかが遅角側フェイルとなった場合にも、正常な可変機構52については通常の可変バルブタイミング制御が継続される。そして、可変機構52が正常な側の気筒群に対しては、その気筒群の可変機構52により変更される吸気カムシャフト40,42の実変位角VTBL,VTBRに対応する通常時のマップを用いて点火タイミング・燃料噴射量が制御される。
As in the case where either of the left and right
以上詳述したこの実施形態は、第1実施形態の(1)に記載の効果に加えて、下記の効果を有する。
(3)左右両可変機構52の一方がフェイルしたときに、正常な可変機構52についてはエンジン10の運転状態に基づく通常時の可変バルブタイミング制御が継続される。そして、可変機構52が正常な側の気筒群に対しては、その気筒群の可変機構52により変更される吸気カムシャフト40,42の実変位角VTBL,VTBRに対応する通常時のマップを用いて点火タイミング・燃料噴射量が制御される。このため、左右両可変機構52の一方がフェイルした場合に、可変機構52が正常な側の気筒群については、燃費及び排気ガスを重視した通常の運転を継続することができる。
This embodiment described in detail above has the following effects in addition to the effects described in (1) of the first embodiment.
(3) When one of the left and right
(第3実施形態)
次に、この発明を具体化した第3実施形態について、図6を参照して説明する。
この実施形態の可変機構52フェイル処理においては、図6に示すように、前記第1実施形態におけるS203,S204、S207,S208の処理に代わり、以下の処理が実行される。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the
S202の後に実行されるS301においては、左側実変位角VTBLが正常である左側バンク12の可変機構52の左側目標変位角VTTLが最遅角に設定される。
次に、S302において、左側気筒群に対する点火タイミング・燃料噴射量制御に用いるマップが、新たに設定した最遅角に対応した非常用マップに切り換えられる。
In S301 executed after S202, the left target displacement angle VTTL of the
Next, in S302, the map used for the ignition timing / fuel injection amount control for the left cylinder group is switched to the emergency map corresponding to the newly set most retarded angle.
また、S206の後に実行されるS303においては、右側実変位角VTBRが正常である右側バンク14の可変機構52の右側目標変位角VTTRが最遅角に設定される。
次に、S304において、右側気筒群に対する点火タイミング制御及び燃料噴射制御に用いるマップが、新たに設定した最遅角に対応した非常用マップに切り換えられる。
In S303 executed after S206, the right target displacement angle VTTR of the
Next, in S304, the map used for the ignition timing control and the fuel injection control for the right cylinder group is switched to the emergency map corresponding to the newly set most retarded angle.
このように左右両可変機構52のいずれかが進角側フェイルとなった場合と同様に、左右両可変機構52のいずれが遅角側フェイルとなった場合にも、正常な可変機構52については最遅角に変更される。そして、可変機構52が最遅角に変更された側の気筒群に対しては、最遅角に対応する非常用マップを用いた点火タイミング・燃料噴射量の制御が実行される。
As in the case where either of the left and right
この実施形態は、第1実施形態の(1)に記載の効果に加えて、下記の効果を有する。
(4)左右両可変機構52の一方がフェイルしたときに、正常な可変機構52は最遅角に変更される。そして、可変機構52が最遅角に変更された側の気筒群に対する点火タイミング及び燃料噴射量の制御が、最遅角に対応する非常用マップを用いた制御に切り換えられる。このため、フェイルした可変機構52の実変位角VTBL,VTBRが最遅角でないときには、正常な可変機構52を最遅角に変更することにより、ブレーキ負圧を確保して退避走行を可能にすることができる。さらに、フェイルした可変機構52の実変位角VTBL,VTBRが最遅角のときには、左右の両気筒群に供給される吸気量を均等にすることができ、これにより左右両気筒群における発生トルクの差をなくしてエンジン10のトルク変動を抑制することができる。
This embodiment has the following effects in addition to the effects described in (1) of the first embodiment.
(4) When one of the left and right
(他の実施形態)
なお、この実施形態は、2つの気筒群が水平方向に対向する水平対向型エンジン、3つの気筒群を有するW型エンジンに具体化することも可能である。
(Other embodiments)
Note that this embodiment can also be embodied in a horizontally opposed engine in which two cylinder groups are opposed in the horizontal direction and a W engine having three cylinder groups.
以下、前記各実施形態から把握され、請求項として挙げられていない技術的思想を記載する。
(1)請求項1に記載の内燃機関の制御装置において、前記運転制御手段は、前記異常判定手段により可変バルブタイミング機構のいずれかが制御異常であると判定されるときに、正常な可変バルブタイミング機構により変更される吸気カムシャフトの変位角を、制御異常が検出された可変バルブタイミング機構により変更された吸気カムシャフトの実変位角と同じ値に制御するとともに可変バルブタイミング機構が正常な気筒群に対する点火タイミング及び燃料噴射量をその実変位角に応じて制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。
Hereinafter, technical ideas that are grasped from the respective embodiments and are not listed as claims will be described.
(1) In the control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, the operation control means is configured such that when the abnormality determination means determines that one of the variable valve timing mechanisms is in a control abnormality, a normal variable valve The displacement angle of the intake camshaft changed by the timing mechanism is controlled to the same value as the actual displacement angle of the intake camshaft changed by the variable valve timing mechanism in which the control abnormality is detected, and the variable valve timing mechanism is normal. A control apparatus for an internal combustion engine, wherein an ignition timing and a fuel injection amount for a group are controlled according to an actual displacement angle.
(2)請求項1に記載の内燃機関の制御装置において、前記運転制御手段は、前記異常判定手段により可変バルブタイミング機構のいずれかが制御異常であると判定されるときに、正常な可変バルブタイミング機構により変更される吸気カムシャフトの変位角を最遅角位置に制御するとともに可変バルブタイミング機構が正常な気筒群に対する点火タイミング及び燃料噴射量をその最遅角位置に応じて制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。 (2) In the control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, when the operation control means determines that one of the variable valve timing mechanisms is abnormal in control by the abnormality determination means, a normal variable valve The intake camshaft displacement angle changed by the timing mechanism is controlled to the most retarded angle position, and the variable valve timing mechanism controls the ignition timing and fuel injection amount for the normal cylinder group according to the most retarded angle position. A control device for an internal combustion engine characterized by the above.
(3)請求項1に記載の内燃機関の制御装置において、前記運転制御手段は、前記異常判定手段により可変バルブタイミング機構のいずれかが制御異常であると判定されるときに、正常な可変バルブタイミング機構により変更される吸気カムシャフトの変位角を前記内燃機関運転状態に基づいて制御し続けるとともに、可変バルブタイミング機構が正常な気筒群に対する点火タイミング及び燃料噴射量を、この気筒群の吸気カムシャフトの実変位角に応じて制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。 (3) In the control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, the operation control means is configured such that when the abnormality determination means determines that one of the variable valve timing mechanisms is in a control abnormality, a normal variable valve While controlling the displacement angle of the intake camshaft changed by the timing mechanism based on the operating state of the internal combustion engine, the variable valve timing mechanism determines the ignition timing and the fuel injection amount for the normal cylinder group, and the intake cam of this cylinder group A control device for an internal combustion engine, wherein control is performed according to an actual displacement angle of a shaft.
10…内燃機関としてのエンジン、21…クランクシャフト、24…吸気バルブ、26…排気バルブ、40…左側吸気カムシャフト、42…右側吸気カムシャフト、52…可変バルブタイミング機構、61…運転状態検出手段を構成するアクセル開度センサ、62…同じくスロットル開度センサ、63…同じく吸気温センサ、64…同じくエアフロメータ、65…運転状態検出手段及び変位角検出手段を構成するクランク角センサ、66…運転状態検出手段及び異常検出手段を構成する水温センサ、67…運転状態検出手段及び変位角検出手段を構成するカム角センサ、68…運転状態検出手段及び変位角検出手段を構成するバルブタイミング、異常判定手段及び運転制御手段としての電子制御装置、VTBL,VTBR…実変位角、QF…燃料噴射量。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
内燃機関運転状態を検出する運転状態検出手段と、
検出された内燃機関運転状態に基づいて前記各可変バルブタイミング機構を制御するバルブタイミング制御手段とを備えた内燃機関の制御装置であって、
前記吸気カムシャフトの実変位角を検出する変位角検出手段と、
実変位角に基づいて前記各可変バルブタイミング機構の制御異常を判定する異常判定手段と、
この異常検出手段により可変バルブタイミング機構のいずれかに制御異常が検出されるときに、この可変バルブタイミング機構が設けられた気筒群に対する点火タイミング及び燃料噴射量を、この気筒群の吸気カムシャフトの実変位角に応じて制御する運転制御手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。 A variable valve timing mechanism that is provided for each of a plurality of cylinder groups including an intake valve and an exhaust valve and changes a displacement angle of the intake camshaft with respect to the crankshaft;
An operating state detecting means for detecting an operating state of the internal combustion engine;
A control device for an internal combustion engine, comprising: valve timing control means for controlling each of the variable valve timing mechanisms based on the detected internal combustion engine operating state;
A displacement angle detecting means for detecting an actual displacement angle of the intake camshaft;
An abnormality determining means for determining a control abnormality of each variable valve timing mechanism based on an actual displacement angle;
When a control abnormality is detected in any of the variable valve timing mechanisms by this abnormality detection means, the ignition timing and the fuel injection amount for the cylinder group provided with this variable valve timing mechanism are set to the intake camshaft of this cylinder group. A control device for an internal combustion engine, comprising: an operation control means for controlling according to an actual displacement angle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009026524A JP2010180830A (en) | 2009-02-06 | 2009-02-06 | Control device for internal combustion engine |
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Cited By (1)
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CN115828353A (en) * | 2023-02-10 | 2023-03-21 | 武汉智图科技有限责任公司 | Emergency map making method based on map making scheme set |
-
2009
- 2009-02-06 JP JP2009026524A patent/JP2010180830A/en active Pending
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