JP2012097630A - Failure diagnosis device of variable valve timing control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関(エンジン)のクランク軸に対するカム軸の回転位相(以下「VCT位相」という)をその調整可能範囲に位置する中間ロック位相でロックする機能を備えた可変バルブタイミング制御システムの異常診断装置に関する発明である。 The present invention relates to a variable valve timing control system having a function of locking a rotational phase of a camshaft with respect to a crankshaft of an internal combustion engine (engine) (hereinafter referred to as “VCT phase”) with an intermediate lock phase located within the adjustable range. The present invention relates to an abnormality diagnosis device.
従来より、油圧駆動式の可変バルブタイミング装置においては、特許文献1(特開平9−324613号公報)、特許文献2(特開2001−159330号公報)に記載されているように、エンジン停止時のロック位相をVCT位相の調整可能範囲の略中間に設定して、バルブタイミング(VCT位相)の調整可能範囲を拡大するようにしたものがある。このものは、エンジン停止時にロックする中間ロック位相を始動に適した位相に設定して、ロックピンによりVCT位相を中間ロック位相でロックした状態でエンジンを始動し、始動完了後のエンジン回転上昇(オイルポンプ回転上昇)により油圧が適正な油圧に上昇してから、ロックピンを退避させてVCT位相のロックを解除して、VCT位相をエンジン運転状態に応じた目標VCT位相にフィードバック制御するようにしている。そして、エンジンを停止させる際やアイドル運転中にロック要求が発生したときに、ロックピンを突出させてVCT位相を中間ロック位相でロックするようにしている。 Conventionally, in a hydraulically driven variable valve timing device, as described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-324613) and Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-159330), the engine is stopped. The lock phase is set approximately in the middle of the adjustable range of the VCT phase to expand the adjustable range of the valve timing (VCT phase). In this system, the intermediate lock phase that is locked when the engine is stopped is set to a phase suitable for starting, the engine is started with the lock pin locking the VCT phase at the intermediate lock phase, and the engine speed increases after the start is completed ( After the oil pressure rises to an appropriate oil pressure due to the oil pump rotation increase), the lock pin is retracted to unlock the VCT phase, and the VCT phase is feedback controlled to the target VCT phase according to the engine operating state. ing. When the engine is stopped or when a lock request is generated during idle operation, the lock pin is projected to lock the VCT phase with the intermediate lock phase.
本出願人は、VCT位相を目標VCT位相にフィードバック制御する位相制御中に、VCT位相の制御可能範囲に基づいてロックピンの突出固着異常(ロックピンが突出位置で固着して正常に退避しない異常)の有無を判定する異常診断を研究している。しかし、ロックピンを突出させてVCT位相を中間ロック位相でロックするように制御するロック制御中に、ロックピンの退避固着異常(ロックピンが退避位置で固着して正常に突出しない異常)が発生する可能性があり、前述した異常診断(位相制御中にロックピンの突出固着異常を検出する異常診断)では、ロック制御中にロックピンの退避固着異常を検出することができないという欠点がある。 During the phase control in which the VCT phase is feedback-controlled to the target VCT phase, the applicant of the present invention has detected that the lock pin protrudes and sticks abnormally based on the controllable range of the VCT phase. ) Research on abnormal diagnosis to determine the presence or absence of). However, during lock control that controls the lock pin to protrude and lock the VCT phase at the intermediate lock phase, the lock pin retracts and sticks abnormally (the lock pin sticks at the retracted position and does not protrude normally). In the above-described abnormality diagnosis (abnormality diagnosis for detecting lock pin protrusion / fixation abnormality during phase control), there is a drawback that the lock pin retraction / fixation abnormality cannot be detected during lock control.
また、ロックピンの退避固着異常が発生すると、ロック制御中にVCT位相を中間ロック位相でロックできなくなって、ロック制御中にカム軸のトルクによるVCT位相の振れが発生する(VCT位相の振れ幅がロックピンの正常時よりも大きくなる)。そこで、ロック制御中にカム軸のトルクによるVCT位相の振れを検出してロックピンの異常診断を行うことが考えられるが、従来の一般的なカム角センサは、VCT位相の検出精度を確保するために、カム軸のトルクによるVCT位相の振れの影響を受け難いタイミングで、VCT位相を検出するためのカム角信号を出力するように設定されているため、カム軸のトルクによるVCT位相の振れを精度良く検出することができないという問題がある。 In addition, when the lock pin retracting and fixing abnormality occurs, the VCT phase cannot be locked at the intermediate lock phase during the lock control, and the VCT phase fluctuation due to the cam shaft torque occurs during the lock control (the fluctuation width of the VCT phase). Is larger than when the lock pin is normal). Therefore, it is conceivable to detect the VCT phase fluctuation due to the camshaft torque during the lock control to diagnose the lock pin abnormality. However, the conventional general cam angle sensor ensures the accuracy of detecting the VCT phase. Therefore, since the cam angle signal for detecting the VCT phase is set to be output at a timing that is hardly affected by the VCT phase fluctuation due to the camshaft torque, the VCT phase fluctuation due to the camshaft torque is set. Cannot be detected with high accuracy.
そこで、本発明が解決しようとする課題は、ロック制御中にカム軸のトルクによるVCT位相の振れを精度良く検出してロックピンの異常診断を行うことができる可変バルブタイミング制御システムの異常診断装置を提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide an abnormality diagnosis device for a variable valve timing control system capable of accurately detecting a VCT phase fluctuation due to camshaft torque and performing lock pin abnormality diagnosis during lock control. Is to provide.
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、内燃機関のクランク軸に対するカム軸の回転位相(以下「VCT位相」という)を変化させてバルブタイミングを調整する油圧駆動式の可変バルブタイミング装置と、VCT位相をその調整可能範囲に位置する中間ロック位相でロックするためのロックピンと、可変バルブタイミング装置及びロックピンを駆動する油圧を制御する油圧制御弁とを備えた可変バルブタイミング制御システムの異常診断装置において、VCT位相を検出するためのカム角信号(以下「位相検出信号」という)を出力すると共に、該位相検出信号の出力タイミングとは別の出力タイミングでカム軸のトルクによるVCT位相の振れを検出するためのカム角信号(以下「位相振れ検出信号」という)を出力するカム角信号出力手段と、ロックピンを突出させてVCT位相を中間ロック位相でロックするように油圧制御弁を制御するロック制御中に、カム角信号出力手段の出力信号から求めたVCT位相の振れ幅に基づいてロックピンの異常の有無を判定する異常診断手段とを備えた構成としたものである。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a hydraulically driven variable valve that adjusts the valve timing by changing the rotational phase of the camshaft (hereinafter referred to as “VCT phase”) with respect to the crankshaft of the internal combustion engine. Variable valve timing control comprising a timing device, a lock pin for locking the VCT phase with an intermediate lock phase located within the adjustable range, and a hydraulic control valve for controlling the hydraulic pressure for driving the variable valve timing device and the lock pin In a system abnormality diagnosis device, a cam angle signal (hereinafter referred to as a “phase detection signal”) for detecting a VCT phase is output, and at the output timing different from the output timing of the phase detection signal, A cam angle signal (hereinafter referred to as “phase shake detection signal”) for detecting a VCT phase shake is output. The swing width of the VCT phase obtained from the output signal of the cam angle signal output means during the lock control for controlling the hydraulic control valve so that the angle signal output means and the lock pin protrude to lock the VCT phase at the intermediate lock phase And an abnormality diagnosis means for determining whether there is an abnormality of the lock pin based on the above.
この構成では、カム角信号出力手段から位相検出信号とは別の出力タイミングで位相振れ検出信号を出力するようにしたので、カム角信号出力手段の出力信号に基づいてカム軸のトルクによるVCT位相の振れを精度良く検出することができる。そして、ロック制御中にカム角信号出力手段の出力信号から求めたVCT位相の振れ幅に基づいてロックピンの異常の有無を判定することで、ロック制御中にロックピンの退避固着異常(ロックピンが退避位置で固着して正常に突出しない異常)を検出することができる。 In this configuration, since the phase deviation detection signal is output from the cam angle signal output means at an output timing different from the phase detection signal, the VCT phase based on the cam shaft torque is output based on the output signal of the cam angle signal output means. Can be accurately detected. Then, by determining whether or not there is an abnormality in the lock pin based on the fluctuation width of the VCT phase obtained from the output signal of the cam angle signal output means during the lock control, the lock pin is retracted and stuck abnormally (the lock pin during the lock control). Is detected at the retracted position and does not protrude normally).
この場合、請求項2のように、異常診断手段は、ロック制御中にVCT位相の振れ幅が所定の異常判定値よりも大きい場合にロックピンの異常有りと判定するようにすると良い。ロックピンの退避固着異常が発生すると、ロック制御中にVCT位相を中間ロック位相でロックできなくなって、ロック制御中にカム軸のトルクによるVCT位相の振れ幅がロックピンの正常時よりも大きくなるため、ロック制御中にVCT位相の振れ幅が異常判定値よりも大きい場合には、ロックピンの異常有りと判定することができる。 In this case, as in claim 2, the abnormality diagnosis means may determine that there is an abnormality in the lock pin when the fluctuation width of the VCT phase is larger than a predetermined abnormality determination value during the lock control. When the lock pin retraction and sticking abnormality occurs, the VCT phase cannot be locked at the intermediate lock phase during the lock control, and the VCT phase fluctuation due to the camshaft torque becomes larger during the lock control than when the lock pin is normal. For this reason, when the fluctuation width of the VCT phase is larger than the abnormality determination value during the lock control, it can be determined that the lock pin is abnormal.
本発明は、ロックピンを1つのみ備えたシステムに適用しても良いが、請求項3のように、ロックピンとして、VCT位相が中間ロック位相よりも進角側に移動することを阻止するための進角制限ピンと、VCT位相が中間ロック位相よりも遅角側に移動することを阻止するための遅角制限ピンとを備えたシステムに適用しても良い。このようにすれば、進角制限ピンや遅角制限ピンの異常を検出することができる。 The present invention may be applied to a system having only one lock pin, but as a lock pin, the VCT phase is prevented from moving to an advance side with respect to the intermediate lock phase. For example, the present invention may be applied to a system including an advance angle limit pin for preventing the VCT phase from moving to a retard angle side with respect to the intermediate lock phase. In this way, it is possible to detect an abnormality in the advance angle limit pin or the retard angle limit pin.
この場合、請求項4のように、異常診断手段は、ロック制御中にVCT位相の振れが発生する位置(以下「VCT位相の振れ位置」という)とVCT位相の振れ幅のうちの少なくとも一方に基づいて進角制限ピンの異常と遅角制限ピンの異常とを区別するようにしても良い。進角制限ピンの退避固着異常が発生した場合と、遅角制限ピンの退避固着異常が発生した場合とでは、VCT位相の振れ位置やVCT位相の振れ幅が異なってくるため、VCT位相の振れ位置やVCT位相の振れ幅を監視すれば、進角制限ピンの異常と遅角制限ピンの異常とを区別することができる。 In this case, as described in claim 4, the abnormality diagnosing means sets at least one of a position where a VCT phase fluctuation occurs during lock control (hereinafter referred to as a “VCT phase fluctuation position”) and a VCT phase fluctuation width. Based on this, it is possible to distinguish between an abnormality in the advance limit pin and an abnormality in the retard limit pin. Because the VCT phase fluctuation position and the VCT phase fluctuation width differ between the case where the advance angle limiting pin retracting and fixing abnormality occurs and the case where the retard angle limiting pin is retracting and fixing abnormally, the VCT phase fluctuation is different. By monitoring the position and the fluctuation width of the VCT phase, it is possible to distinguish between the abnormality of the advance limit pin and the abnormality of the retard limit pin.
具体的には、請求項5のように、異常診断手段は、ロック制御中にVCT位相の振れ位置が中間ロック位相よりも進角側の場合に進角制限ピンの異常と判定し、ロック制御中にVCT位相の振れ位置が中間ロック位相よりも遅角側の場合に遅角制限ピンの異常と判定するようにしても良い。 Specifically, as in claim 5, the abnormality diagnosing means determines that the advance angle limit pin is abnormal when the VCT phase fluctuation position is on the advance side of the intermediate lock phase during the lock control, and the lock control. If the VCT phase shake position is on the retard side of the intermediate lock phase, it may be determined that the retard limit pin is abnormal.
つまり、進角制限ピンの退避固着異常が発生すると、VCT位相が中間ロック位相よりも進角側に移動することが許容されて、中間ロック位相よりも進角側でVCT位相の振れが発生するため、VCT位相の振れ位置が中間ロック位相よりも進角側の場合には、進角制限ピンの異常と判定することができる。一方、遅角制限ピンの退避固着異常が発生すると、VCT位相が中間ロック位相よりも遅角側に移動することが許容されて、中間ロック位相よりも遅角側でVCT位相の振れが発生するため、VCT位相の振れ位置が中間ロック位相よりも遅角側の場合には、遅角制限ピンの異常と判定することができる。 That is, when the retracting and fixing abnormality of the advance angle limit pin occurs, the VCT phase is allowed to move to the advance side with respect to the intermediate lock phase, and the VCT phase fluctuation occurs on the advance side with respect to the intermediate lock phase. Therefore, when the shake position of the VCT phase is more advanced than the intermediate lock phase, it can be determined that the advance limit pin is abnormal. On the other hand, when the retraction fixing abnormality of the retard limit pin occurs, the VCT phase is allowed to move to the retard side with respect to the intermediate lock phase, and the VCT phase fluctuation occurs on the retard side with respect to the intermediate lock phase. Therefore, when the shake position of the VCT phase is on the retard side with respect to the intermediate lock phase, it can be determined that the retard limit pin is abnormal.
或は、請求項6のように、異常診断手段は、ロック制御中にVCT位相の振れ幅が遅角制限ピンよるVCT位相の制限範囲の幅に相当する場合に進角制限ピンの異常と判定し、ロック制御中にVCT位相の振れ幅が進角制限ピンによるVCT位相の制限範囲の幅に相当する場合に遅角制限ピンの異常と判定するようにしても良い。 Alternatively, the abnormality diagnosing means determines that the advance angle limit pin is abnormal when the fluctuation width of the VCT phase corresponds to the width of the limit range of the VCT phase by the delay angle limit pin during the lock control. Then, it may be determined that the delay angle limit pin is abnormal when the fluctuation width of the VCT phase corresponds to the width of the VCT phase limit range by the advance angle limit pin during the lock control.
つまり、進角制限ピンの退避固着異常が発生すると、VCT位相の移動可能範囲が遅角制限ピンのみで制限された状態になって、遅角制限ピンよるVCT位相の制限範囲でVCT位相の振れが発生するため、VCT位相の振れ幅が遅角制限ピンよるVCT位相の制限範囲の幅に相当する場合には、進角制限ピンの異常と判定することができる。一方、遅角制限ピンの退避固着異常が発生すると、VCT位相の移動可能範囲が進角制限ピンのみで制限された状態になって、進角制限ピンよるVCT位相の制限範囲でVCT位相の振れが発生するため、VCT位相の振れ幅が進角制限ピンよるVCT位相の制限範囲の幅に相当する場合には、遅角制限ピンの異常と判定することができる。 In other words, when the retraction / adhesion abnormality of the advance angle limit pin occurs, the movable range of the VCT phase is limited only by the delay angle limit pin, and the fluctuation of the VCT phase is within the limit range of the VCT phase by the delay angle limit pin. Therefore, when the fluctuation width of the VCT phase corresponds to the width of the VCT phase limit range by the retard limit pin, it can be determined that the advance limit pin is abnormal. On the other hand, when the retracting and fixing abnormality of the retard limit pin occurs, the movable range of the VCT phase is limited only by the advance limit pin, and the fluctuation of the VCT phase is within the limit range of the VCT phase by the advance limit pin. Therefore, when the fluctuation width of the VCT phase corresponds to the width of the limit range of the VCT phase by the advance limit pin, it can be determined that the delay limit pin is abnormal.
また、請求項7のように、カム角信号出力手段は、カム軸のトルクによりVCT位相が進角するタイミングと遅角するタイミングの両方で位相振れ検出信号を出力するようにしても良い。このようにすれば、カム軸のトルクによりVCT位相が進角するタイミングで出力される進角側の位相振れ検出信号と、カム軸のトルクによりVCT位相が遅角するタイミングで出力される遅角側の位相振れ検出信号とに基づいて、カム軸のトルクによるVCT位相の振れを精度良く検出することができる。 According to a seventh aspect of the present invention, the cam angle signal output means may output the phase shake detection signal at both the timing at which the VCT phase is advanced and the timing at which it is retarded by the torque of the cam shaft. In this case, the advance side phase shake detection signal output at the timing when the VCT phase is advanced by the camshaft torque and the delay angle output at the timing when the VCT phase is retarded by the camshaft torque. Based on the phase shake detection signal on the side, the VCT phase shake due to the camshaft torque can be accurately detected.
或は、請求項8のように、カム角信号出力手段は、カム軸のトルクによりVCT位相が進角するタイミングで位相検出信号を出力し、カム軸のトルクによりVCT位相が遅角するタイミングで位相振れ検出信号を出力するようにしても良い。このようにすれば、カム軸のトルクによりVCT位相が進角するタイミングで出力される位相検出信号と、カム軸のトルクによりVCT位相が遅角するタイミングで出力される位相振れ検出信号とに基づいて、カム軸のトルクによるVCT位相の振れを精度良く検出することができる。 Alternatively, the cam angle signal output means outputs the phase detection signal at a timing when the VCT phase is advanced by the cam shaft torque, and at a timing at which the VCT phase is retarded by the cam shaft torque. A phase shake detection signal may be output. In this way, based on the phase detection signal output at the timing when the VCT phase is advanced by the camshaft torque and the phase shake detection signal output at the timing when the VCT phase is retarded by the camshaft torque. Thus, the VCT phase fluctuation due to the camshaft torque can be detected with high accuracy.
また、請求項9のように、カム角信号出力手段は、カム軸のトルクによりVCT位相が遅角するタイミングで位相検出信号を出力し、カム軸のトルクによりVCT位相が進角するタイミングで位相振れ検出信号を出力するようにしても良い。このようにすれば、カム軸のトルクによりVCT位相が遅角するタイミングで出力される位相検出信号と、カム軸のトルクによりVCT位相が進角するタイミングで出力される位相振れ検出信号とに基づいて、カム軸のトルクによるVCT位相の振れを精度良く検出することができる。 According to a ninth aspect of the present invention, the cam angle signal output means outputs a phase detection signal at a timing when the VCT phase is retarded by the camshaft torque, and a phase at the timing when the VCT phase is advanced by the camshaft torque. A shake detection signal may be output. In this way, based on the phase detection signal output when the VCT phase is retarded by the camshaft torque and the phase shake detection signal output when the VCT phase is advanced by the camshaft torque. Thus, the VCT phase fluctuation due to the camshaft torque can be detected with high accuracy.
以下、本発明を実施するための形態を吸気バルブの可変バルブタイミング装置に適用して具体化した幾つかの実施例を説明する。 Hereinafter, several embodiments in which the mode for carrying out the present invention is applied to a variable valve timing apparatus for an intake valve will be described.
本発明の実施例1を図1乃至図11に基づいて説明する。
図1に示すように、内燃機関であるエンジン11は、クランク軸12からの動力がタイミングチェーン13により各スプロケット14,15を介して吸気側カム軸16と排気側カム軸17とに伝達されるようになっている。但し、吸気側カム軸16には、クランク軸12に対する吸気側カム軸16の進角量(VCT位相)を調整する可変バルブタイミング装置18(VCT)が設けられている。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, in an
また、吸気側カム軸16の外周側には、所定のカム角でカム角信号のパルスを出力するカム角センサ19(カム角信号出力手段)が設置され、一方、クランク軸12の外周側には、所定クランク角毎にクランク角信号のパルスを出力するクランク角センサ20が設置されている。これらカム角センサ19及びクランク角センサ20の出力信号は、エンジン制御回路21に入力される。このエンジン制御回路21は、カム角センサ19とクランク角センサ20の出力信号パルスの位相差に基づいて吸気バルブの実バルブタイミング(実VCT位相)を演算すると共に、クランク角センサ20の出力パルスの周波数(パルス間隔)に基づいてエンジン回転速度を演算する。また、エンジン運転状態を検出する各種センサ(吸気圧センサ22、冷却水温センサ23、スロットルセンサ24等)の出力信号がエンジン制御回路21に入力される。
A cam angle sensor 19 (cam angle signal output means) for outputting a cam angle signal pulse at a predetermined cam angle is installed on the outer peripheral side of the intake
このエンジン制御回路21は、上記各種センサで検出したエンジン運転状態に応じて燃料噴射制御や点火制御を行うと共に、可変バルブタイミング制御(位相フィードバック制御)を行い、吸気バルブの実バルブタイミング(実VCT位相)を目標バルブタイミング(目標VCT位相)に一致させるように可変バルブタイミング装置18を駆動する油圧をフィードバック制御する。
The
次に、図2乃至図4に基づいて可変バルブタイミング装置18(VCT)の構成を説明する。
可変バルブタイミング装置18のハウジング31は、吸気側カム軸16の外周に回動自在に支持されたスプロケット14にボルト32で締め付け固定されている。これにより、クランク軸12の回転がタイミングチェーン13を介してスプロケット14とハウジング31に伝達され、スプロケット14とハウジング31がクランク軸12と同期して回転する。一方、吸気側カム軸16の一端部には、ロータ35がボルト37で締め付け固定されている。このロータ35は、ハウジング31内に相対回動自在に収納されている。
Next, the configuration of the variable valve timing device 18 (VCT) will be described with reference to FIGS.
A
図3に示すように、ハウジング31の内部には、複数のベーン収容室40が形成され、各ベーン収容室40が、ロータ35の外周部に形成されたベーン41によって進角室42と遅角室43とに区画されている。少なくとも1つのベーン41の両側部には、ハウジング31に対するロータ35(ベーン41)の相対回動範囲を規制するストッパ部56が形成され、このストッパ部56によって実VCT位相(カム軸位相)の調整可能範囲の最遅角位相と最進角位相が規制されている。
As shown in FIG. 3, a plurality of
可変バルブタイミング装置18には、VCT位相をその調整可能範囲の略中間に位置する中間ロック位相でロックする中間ロック機構50が設けられている。この中間ロック機構50の構成を説明すると、いずれか1つ又は複数のベーン41にロックピン収容孔57A,57B(図4参照)が設けられ、一方のロックピン収容孔57Aには、ハウジング31とロータ35(ベーン41)との相対回動をロックするためのロックピンとして進角制限ピン58Aが突出可能に収容され、他方のロックピン収容孔57Bには、ハウジング31とロータ35(ベーン41)との相対回動をロックするためのロックピンとして遅角制限ピン58Bが突出可能に収容されている。
The variable
図4(b)に示すように、各ロックピン58A,58B(進角制限ピン58Aと遅角制限ピン58B)がスプロケット14側に突出してスプロケット14のロック穴59A,59Bに嵌り込むことで、VCT位相が中間ロック位相でロックされるようになっている。この際、VCT位相が中間ロック位相よりも進角側に移動することが進角制限ピン58Aによって阻止され、VCT位相が中間ロック位相よりも遅角側に移動することが遅角制限ピン58Bによって阻止される。この中間ロック位相は、エンジン11の始動に適した位相に設定されている。尚、ロック穴59A,59Bをハウジング31に設けた構成としても良い。
As shown in FIG. 4B, each
進角制限ピン58Aのロック穴59Aは、中間ロック位相から遅角側の所定位相(例えば中間ロック位相よりも5℃A遅角側の位相)まで延びるように形成され、進角制限ピン58Aがロック穴59Aに嵌まり込むことで、VCT位相の移動可能範囲が中間ロック位相から遅角側の所定位相までの範囲に制限されると共に、VCT位相が中間ロック位相よりも進角側に移動することが阻止されるようになっている。
The
一方、遅角制限ピン58Bのロック穴59Bは、中間ロック位相から進角側の所定位相(例えば中間ロック位相よりも10℃A進角側の位相)まで延びるように形成され、遅角制限ピン58Bがロック穴59Bに嵌まり込むことで、VCT位相の移動可能範囲が中間ロック位相から進角側の所定位相までの範囲に制限されると共に、VCT位相が中間ロック位相よりも遅角側に移動することが阻止されるようになっている。
On the other hand, the
各ロックピン58A,58B(進角制限ピン58Aと遅角制限ピン58B)は、スプリング62A,62Bによってロック方向(突出方向)に付勢されている。また、ロックピン58A,58Bの外周部とロックピン収容孔57A,57Bとの間には、ロックピン58A,58Bをロック解除方向(退避方向)に駆動する油圧を制御するためのロック解除用の油圧室が形成されている。
Each
また、ハウジング31には、進角制御時にロータ35を進角方向に相対回動させる油圧をばね力で補助(アシスト)する付勢手段としてねじりコイルばね等のばね55が設けられている。吸気バルブの可変バルブタイミング装置18では、吸気側カム軸16のトルクがVCT位相を遅角させる方向に作用することから、上記ばね55は、VCT位相を吸気側カム軸16のトルク方向と反対方向である進角方向に付勢することになる。
In addition, the
本実施例1では、ばね55が作用する範囲は、最遅角位相から中間ロック位相直前までの範囲に設定され、エンジンストール等の異常停止後の再始動時のフェールセーフを想定して、ロックピン58A,58B(進角制限ピン58Aと遅角制限ピン58B)がロック穴59A,59Bから外れた状態で中間ロック位相よりも遅角側の実VCT位相で始動した場合に、スタータ(図示せず)によるクランキング中に、ばね55のばね力により実VCT位相を遅角側から中間ロック位相へ進角させる進角動作を補助してロックピン58A,58Bをロック穴59A,59Bに嵌まり込ませてロックできるようになっている。
In the first embodiment, the range in which the
一方、中間ロック位相よりも進角側の実VCT位相で始動した場合は、クランキング中に吸気側カム軸16のトルクが遅角方向に作用するため、吸気側カム軸16のトルクにより実VCT位相を進角側から中間ロック位相へ遅角させてロックピン58A,58Bをロック穴59A,59Bに嵌まり込ませてロックさせることができる。
On the other hand, when the engine is started with an actual VCT phase that is more advanced than the intermediate lock phase, the torque of the
更に、本実施例1では、ロータ35には、進角室42と遅角室43とを連通させるための連通路(図示せず)が形成され、図4(a)に示すように、ロックピン58A,58Bがロック穴59A,59Bから抜き出されたロック解除状態の場合は、開閉弁63A,63Bが閉弁方向に移動して進角室42と遅角室43との間の連通路が遮断された状態に維持される。一方、図4(b)に示すように、ロックピン58A,58Bが突出してロック穴59A,59Bに嵌まり込んだロック状態の場合は、開閉弁63A,63Bが開弁方向に移動して進角室42と遅角室43との間の連通路が開放され、進角室42と遅角室43との間でオイルが出入り可能な状態に維持される。
Further, in the first embodiment, the
また、図1及び図2に示すように、可変バルブタイミング装置18のVCT位相及びロックピン58A,58B(進角制限ピン58Aと遅角制限ピン58B)を駆動する油圧を制御する油圧制御弁25は、VCT位相を駆動する油圧を制御する位相制御用の油圧制御弁機能とロックピン58A,58Bを駆動する油圧を制御するロック制御用の油圧制御弁機能とを一体化した油圧制御弁により構成され、エンジン11の動力によって駆動されるオイルポンプ28により、オイルパン27内のオイル(作動油)が汲み上げられて油圧制御弁25に供給される。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the
この油圧制御弁25は、例えば8ポート・4ポジション型のスプール弁により構成され、図5に示すように、油圧制御弁25の制御デューティ(制御量)に応じて、ロックモードL1,L2、進角モードA、保持モードH、遅角モードRの4つの制御領域に区分されている。
The
ロックモードL1,L2の制御領域では、ロックピン収容孔57A,57B内のロック解除用油圧室へのオイル供給油路を遮断してロックピン収容孔57A,57B内のロック解除用油圧室の油圧を抜いて、スプリング62A,62Bによってロックピン58A,58B(進角制限ピン58Aと遅角制限ピン58B)をロック方向に突出させる。
In the control region of the lock modes L1 and L2, the oil supply oil passage to the lock release hydraulic chambers in the lock
更に、ロックモードL1,L2の制御領域は、ロックピン58A,58Bを突出させながら進角室42へのオイル供給油路を開放して進角室42にオイルを供給して連通路を通して遅角室43にもオイルを充填するオイル充填モードL1の制御領域と、ロックピン58A,58Bを突出させながら進角室42へのオイル供給油路を遮断するロック保持モードL2の制御領域とに区分されている。
Further, the control region of the lock modes L1, L2 is retarded through the communication passage by opening the oil supply oil passage to the
進角モードAの制御領域では、遅角室43へのオイル供給油路を遮断して、遅角室43をドレンに開放して遅角室43の油圧を抜いた状態で、油圧制御弁25の制御デューティに応じて、進角室42へのオイル供給油路を開放して、進角室42にオイルを供給して進角室42の油圧を変化させて実VCT位相を進角させる。
In the control region of the advance angle mode A, the oil supply oil passage to the
保持モードHの制御領域では、進角室42と遅角室43の両方のオイル供給油路を遮断して両室42,43の油圧を保持して、実VCT位相が動かないように保持する。
遅角モードRの制御領域では、進角室42へのオイル供給油路を遮断して、進角室42をドレンに開放して進角室42の油圧を抜いた状態で、油圧制御弁25の制御デューティに応じて、遅角室43へのオイル供給油路を開放して、遅角室43にオイルを供給して遅角室43の油圧を変化させて実VCT位相を遅角させる。
In the control region of the holding mode H, the oil supply oil passages of both the
In the control region of the retard angle mode R, the oil supply oil passage to the
ロックモードL1,L2以外の制御領域(進角モードA、保持モードH、遅角モードR)では、ロックピン収容孔57A,57B内のロック解除用油圧室へのオイル供給油路を開放してロックピン収容孔57A,57B内のロック解除用油圧室にオイルを充填してロック解除用油圧室の油圧を上昇させ、その油圧によりロックピン58A,58B(進角制限ピン58Aと遅角制限ピン58B)をロック穴59A,59Bから抜き出してロックピン58A,58Bのロックを解除する。
In control areas other than the lock modes L1 and L2 (advance angle mode A, hold mode H, retard angle mode R), the oil supply oil passage to the lock release hydraulic chambers in the lock
ところで、図6に示すように、ロックピン58A,58B(進角制限ピン58Aと遅角制限ピン58B)を突出させてVCT位相を中間ロック位相でロックするように油圧制御弁25を制御するロック制御中に、ロックピン58A,58Bの退避固着異常(ロックピン58A,58Bが退避位置で固着して正常に突出しない異常)が発生する可能性があり、ロックピン58A,58Bの退避固着異常が発生すると、図7に示すように、ロック制御中にVCT位相を中間ロック位相でロックできなくなって、ロック制御中に吸気側カム軸16のトルクによるVCT位相の振れが発生する(VCT位相の振れ幅がロックピン58A,58Bの正常時よりも大きくなる)。
By the way, as shown in FIG. 6, the lock pins 58A and 58B (
そこで、ロック制御中に吸気側カム軸16のトルクによるVCT位相の振れを検出してロックピン58A,58Bの異常診断を行うことが考えられるが、図7に示すように、従来の一般的なカム角センサは、VCT位相の検出精度を確保するために、吸気側カム軸16のトルクによるVCT位相の振れの影響を受け難いタイミングで、VCT位相を検出するためのカム角信号を出力するように設定されているため、吸気側カム軸16のトルクによるVCT位相の振れを精度良く検出することができないという問題がある。
Therefore, it is conceivable to detect the VCT phase fluctuation due to the torque of the
この対策として、カム角センサ19は、VCT位相を検出するためのカム角信号(以下「位相検出信号」という)を出力すると共に、該位相検出信号の出力タイミングとは別の出力タイミングで吸気側カム軸16のトルクによるVCT位相の振れを検出するためのカム角信号(以下「位相振れ検出信号」という)を出力するように設定されている。これにより、カム角センサ19の出力信号に基づいて吸気側カム軸16のトルクによるVCT位相の振れを精度良く検出することができる。
As a countermeasure, the
本実施例1では、図8に示すように、カム角センサ19は、吸気側カム軸16のトルクによるVCT位相の振れの影響を受け難いタイミングで位相検出信号を出力すると共に、吸気側カム軸16のトルクによりVCT位相が進角するタイミングと遅角するタイミングの両方で位相振れ検出信号を出力するように設定されいてる。
In the first embodiment, as shown in FIG. 8, the
この場合、図9に示すように、吸気側カム軸16に取り付けられたシグナルロータ64の外周に対向してカム角センサ19が設置され、シグナルロータ64の外周には、位相検出用の歯65(位相検出信号を出力させるための歯)と、位相振れ検出用の歯66(位相振れ検出信号を出力させるための歯)が設けられている。位相検出用の歯65は、吸気側カム軸16のトルクによるVCT位相の振れの影響を受け難いタイミングに相当する位置に配置され、位相振れ検出用の歯66は、吸気側カム軸16のトルクによりVCT位相が進角するタイミング及び遅角するタイミングに相当する位置に配置されている。これにより、シグナルロータ64(吸気側カム軸16)の回転に同期してカム角センサ19から位相検出信号と位相振れ検出信号が出力される。尚、位相検出用の歯65の周方向の長さと位相振れ検出用の歯66の周方向の長さを異なる寸法にして、位相検出信号のパルス幅と位相振れ検出信号のパルス幅を異なる幅にするようにしても良い。
In this case, as shown in FIG. 9, a
そして、エンジン制御回路21は、後述する図10及び図11の異常診断用の各ルーチンを実行することで、特許請求の範囲でいう異常診断手段として機能し、ロック制御中に、吸気側カム軸16のトルクによりVCT位相が進角するタイミングで出力される進角側の位相振れ検出信号と、吸気側カム軸16のトルクによりVCT位相が遅角するタイミングで出力される遅角側の位相振れ検出信号とに基づいて、吸気側カム軸16のトルクによるVCT位相の振れ幅を検出し、このVCT位相の振れ幅が所定の異常判定値よりも大きいか否かによってロックピン58A,58Bの異常の有無を判定する。
The
ロックピン58A,58Bの退避固着異常が発生すると、ロック制御中にVCT位相を中間ロック位相でロックできなくなって、ロック制御中に吸気側カム軸16のトルクによるVCT位相の振れ幅がロックピン58A,58Bの正常時よりも大きくなるため、ロック制御中にVCT位相の振れ幅が異常判定値よりも大きい場合には、ロックピン58A,58Bの異常有りと判定することができる。
When the retraction and sticking abnormality of the lock pins 58A and 58B occurs, the VCT phase cannot be locked at the intermediate lock phase during the lock control, and the fluctuation width of the VCT phase due to the torque of the
更に、ロック制御中にロックピン58A,58Bの異常有りと判定された場合には、VCT位相の振れ位置(VCT位相の振れが発生する位置)が中間ロック位相よりも進角側であるか否かを判定し、VCT位相の振れ位置が中間ロック位相よりも進角側の場合に進角制限ピン58Aの異常(退避固着異常)と判定し、VCT位相の振れ位置が中間ロック位相よりも遅角側の場合に遅角制限ピン58Bの異常(退避固着異常)と判定する。
Further, when it is determined that there is an abnormality in the lock pins 58A and 58B during the lock control, whether or not the VCT phase shake position (position where the VCT phase shake occurs) is on the more advanced side than the intermediate lock phase. When the VCT phase shake position is on the advance side of the intermediate lock phase, it is determined that the advance
つまり、図6(a)に示すように、進角制限ピン58Aの退避固着異常が発生すると、VCT位相が中間ロック位相よりも進角側に移動することが許容されて、中間ロック位相よりも進角側でVCT位相の振れが発生するため、VCT位相の振れ位置が中間ロック位相よりも進角側の場合には、進角制限ピン58Aの異常(退避固着異常)と判定することができる。
That is, as shown in FIG. 6A, when the retraction fixing abnormality of the advance
一方、図6(b)に示すように、遅角制限ピン58Bの退避固着異常が発生すると、VCT位相が中間ロック位相よりも遅角側に移動することが許容されて、中間ロック位相よりも遅角側でVCT位相の振れが発生するため、VCT位相の振れ位置が中間ロック位相よりも遅角側の場合には、遅角制限ピン58Bの異常(退避固着異常)と判定することができる。
以下、エンジン制御回路21が実行する図10及び図11の異常診断用の各ルーチンの処理内容を説明する。
On the other hand, as shown in FIG. 6B, when the retracting and fixing abnormality of the
The processing contents of the routines for abnormality diagnosis shown in FIGS. 10 and 11 executed by the
[異常診断ルーチン]
図10に示す異常診断ルーチンは、エンジン制御回路21の電源オン中に所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ101で、ロックピン58A,58Bの異常診断実行条件が成立しているか否かを、ロック制御中であること、カム角センサ19及びクランク角センサ20が正常であること等の条件を全て満たすか否かによって判定する。
[Abnormal diagnosis routine]
The abnormality diagnosis routine shown in FIG. 10 is repeatedly executed at a predetermined cycle while the
このステップ101で、異常診断実行条件が不成立であると判定された場合には、ステップ102以降の異常診断に関する処理を行うことなく本ルーチンを終了する。
一方、上記ステップ101で、異常診断実行条件が成立していると判定された場合には、ステップ102以降の異常診断に関する処理を次のようにして実行する。まず、ステップ102で、クランク角センサ20の出力信号と、吸気側カム軸16のトルクによりVCT位相が遅角するタイミングでカム角センサ19から出力される遅角側の位相振れ検出信号とに基づいて、吸気側カム軸16のトルクによるVCT位相の振れの遅角側の位相(遅角側の位相振れ検出信号の出力タイミングにおけるVCT位相)を算出する。
If it is determined in
On the other hand, if it is determined in
この後、ステップ103に進み、クランク角センサ20の出力信号と、吸気側カム軸16のトルクによりVCT位相が進角するタイミングでカム角センサ19から出力される進角側の位相振れ検出信号とに基づいて、吸気側カム軸16のトルクによるVCT位相の振れの進角側の位相(進角側の位相振れ検出信号の出力タイミングにおけるVCT位相)を算出する。
Thereafter, the process proceeds to step 103, where the output signal of the
この後、ステップ104に進み、VCT位相の振れの進角側の位相と、VCT位相の振れの遅角側の位相との位相差を、VCT位相の振れ幅として算出する。
振れ幅=進角側の位相−遅角側の位相
Thereafter, the process proceeds to step 104, and the phase difference between the phase on the advance side of the VCT phase fluctuation and the phase on the retard side of the VCT phase fluctuation is calculated as the fluctuation width of the VCT phase.
Swing width = Phase on the advance side-Phase on the retard side
この後、ステップ105に進み、VCT位相の振れ幅が所定の異常判定値よりも大きいか否かを判定する。このステップ105で、VCT位相の振れ幅が異常判定値以下であると判定された場合には、ステップ106に進み、ロックピン58A,58Bの異常無し(正常)と判定する。
Thereafter, the process proceeds to step 105, in which it is determined whether or not the fluctuation width of the VCT phase is larger than a predetermined abnormality determination value. If it is determined in
これに対して、上記ステップ105で、VCT位相の振れ幅が異常判定値よりも大きいと判定された場合には、ステップ107に進み、ロックピン58A,58Bの異常有りと判定した後、ステップ108に進み、後述する図11の異常ピン判定ルーチンを実行して、進角制限ピン58Aの異常と遅角制限ピン58Bの異常とを区別する。
On the other hand, if it is determined in
[異常ピン判定ルーチン]
図11に示す異常ピン判定ルーチンは、前記図10の異常診断ルーチンのステップ108で実行されるサブルーチンである。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ201で、VCT位相の振れ位置(VCT位相の振れが発生する位置)が中間ロック位相よりも進角側であるか否かを、例えば、VCT位相の振れ幅の中心位置が中間ロック位相よりも進角側であるか否かによって判定する。
[Abnormal pin determination routine]
The abnormal pin determination routine shown in FIG. 11 is a subroutine executed in
このステップ201で、VCT位相の振れ位置が中間ロック位相よりも進角側であると判定された場合には、ステップ202に進み、進角制限ピン58Aの異常(退避固着異常)と判定する。
If it is determined in this
一方、上記ステップ201で、VCT位相の振れ位置が中間ロック位相よりも進角側ではないと判定された場合には、VCT位相の振れ位置が中間ロック位相よりも遅角側であると判断して、ステップ203に進み、遅角制限ピン58Bの異常(退避固着異常)と判定する。
On the other hand, if it is determined in
以上説明した本実施例1では、カム角センサ19から位相検出信号とは別の出力タイミングで位相振れ検出信号を出力するようにしたので、カム角センサ19の出力信号に基づいて吸気側カム軸16のトルクによるVCT位相の振れを精度良く検出することができ、ロック制御中にカム角センサ19の出力信号から求めたVCT位相の振れ幅を異常判定と比較してロックピン58A,58Bの異常の有無を判定するようにしたので、ロック制御中にロックピン58A,58Bの退避固着異常を検出することができる。
In the first embodiment described above, since the phase shake detection signal is output from the
更に、本実施例1では、ロック制御中にロックピン58A,58Bの異常有りと判定された場合には、VCT位相の振れ位置が中間ロック位相よりも進角側であるか否かを判定し、VCT位相の振れ位置が中間ロック位相よりも進角側の場合に進角制限ピン58Aの異常(退避固着異常)と判定し、VCT位相の振れ位置が中間ロック位相よりも遅角側の場合に遅角制限ピン58Bの異常(退避固着異常)と判定するようにしたので、進角制限ピン58Aの異常と遅角制限ピン58Bの異常とを区別して判定することができる。
Further, in the first embodiment, when it is determined that there is an abnormality in the lock pins 58A and 58B during the lock control, it is determined whether or not the shake position of the VCT phase is an advance side with respect to the intermediate lock phase. When the VCT phase shake position is on the advance side with respect to the intermediate lock phase, it is determined that the advance
また、本実施例1では、吸気側カム軸16のトルクによりVCT位相が進角するタイミングと遅角するタイミングの両方で位相振れ検出信号を出力するようにしたので、吸気側カム軸16のトルクによりVCT位相が進角するタイミングで出力される進角側の位相振れ検出信号と、吸気側カム軸16のトルクによりVCT位相が遅角するタイミングで出力される遅角側の位相振れ検出信号とに基づいて、吸気側カム軸16のトルクによるVCT位相の振れを精度良く検出することができる。
Further, in the first embodiment, the phase shake detection signal is output at both the timing at which the VCT phase is advanced and retarded by the torque at the
次に、図12を用いて本発明の実施例2を説明する。但し、前記実施例1と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例1と異なる部分について説明する。 Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. However, description of substantially the same parts as those in the first embodiment will be omitted or simplified, and different parts from the first embodiment will be mainly described.
本実施例2では、エンジン制御回路21により後述する図12の異常ピン判定ルーチンを実行することで、ロック制御中にロックピン58A,58Bの異常有りと判定された場合には、VCT位相の振れ幅が遅角制限ピン58BよるVCT位相の制限範囲の幅に相当するか否かを判定し、VCT位相の振れ幅が遅角制限ピン58BよるVCT位相の制限範囲の幅に相当する場合に進角制限ピン58Aの異常(退避固着異常)と判定し、VCT位相の振れ幅が進角制限ピン58AによるVCT位相の制限範囲の幅に相当する場合に遅角制限ピン58Bの異常(退避固着異常)と判定する。
In the second embodiment, the
つまり、図6(a)に示すように、進角制限ピン58Aの退避固着異常が発生すると、VCT位相の移動可能範囲が遅角制限ピン58Bのみで制限された状態になって、遅角制限ピン58BよるVCT位相の制限範囲でVCT位相の振れが発生するため、VCT位相の振れ幅が遅角制限ピン58BよるVCT位相の制限範囲の幅(例えば10℃A)に相当する場合には、進角制限ピン58Aの異常(退避固着異常)と判定することができる。
That is, as shown in FIG. 6A, when the retraction fixing abnormality of the advance
一方、遅角制限ピン58Bの退避固着異常が発生すると、VCT位相の移動可能範囲が進角制限ピン58Aのみで制限された状態になって、進角制限ピン58AよるVCT位相の制限範囲でVCT位相の振れが発生するため、VCT位相の振れ幅が進角制限ピン58AよるVCT位相の制限範囲の幅(例えば5℃A)に相当する場合には、遅角制限ピン58Bの異常(退避固着異常)と判定することができる。
On the other hand, when the retracting and fixing abnormality of the
図12のルーチンは、前記実施例1で説明した図11のルーチンのステップ201の処理をステップ201aの処理に変更したものであり、それ以外の各ステップの処理は図11と同じである。
The routine of FIG. 12 is obtained by changing the process of
図12に示す異常ピン判定ルーチンでは、まず、ステップ201aで、VCT位相の振れ幅が遅角制限ピン58BよるVCT位相の制限範囲の幅(例えば10℃A)に相当するか否かを、例えば、VCT位相の振れ幅が所定の閾値(例えば8℃A)よりも大きいか否かをによって判定する。
In the abnormal pin determination routine shown in FIG. 12, first, in
このステップ201aで、VCT位相の振れ幅が遅角制限ピン58BよるVCT位相の制限範囲の幅(例えば10℃A)に相当すると判定された場合には、ステップ202に進み、進角制限ピン58Aの異常(退避固着異常)と判定する。
If it is determined in
一方、上記ステップ201aで、VCT位相の振れ幅が遅角制限ピン58BよるVCT位相の制限範囲の幅に相当しないと判定された場合には、VCT位相の振れ幅が進角制限ピン58AよるVCT位相の制限範囲の幅(例えば5℃A)に相当すると判断して、ステップ203に進み、遅角制限ピン58Bの異常(退避固着異常)と判定する。
On the other hand, if it is determined in
以上説明した本実施例2では、ロック制御中にロックピン58A,58Bの異常有りと判定された場合には、VCT位相の振れ幅が遅角制限ピン58BよるVCT位相の制限範囲の幅に相当するか否かを判定し、VCT位相の振れ幅が遅角制限ピン58BよるVCT位相の制限範囲の幅に相当する場合に進角制限ピン58Aの異常(退避固着異常)と判定し、VCT位相の振れ幅が進角制限ピン58AによるVCT位相の制限範囲の幅に相当する場合に遅角制限ピン58Bの異常(退避固着異常)と判定するようにしたので、進角制限ピン58Aの異常と遅角制限ピン58Bの異常とを区別して判定することができる。
In the second embodiment described above, when it is determined that there is an abnormality in the lock pins 58A and 58B during the lock control, the VCT phase fluctuation width corresponds to the width of the VCT phase limit range by the
次に、図13乃至図15を用いて本発明の実施例3を説明する。但し、前記実施例1と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例1と異なる部分について説明する。 Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS. However, description of substantially the same parts as those in the first embodiment will be omitted or simplified, and different parts from the first embodiment will be mainly described.
本実施例3では、図13に示すように、カム角センサ19は、吸気側カム軸16のトルクによりVCT位相が進角するタイミングで位相検出信号を出力し、吸気側カム軸16のトルクによりVCT位相が遅角するタイミングで位相振れ検出信号を出力するように設定されている。
In the third embodiment, as shown in FIG. 13, the
この場合、図14(a)に示すように、シグナルロータ67の外周には、位相検出用の歯68と位相振れ検出用の歯69が設けられ、位相検出用の歯68は、吸気側カム軸16のトルクによりVCT位相が進角するタイミングに相当する位置に配置され、位相振れ検出用の歯69は、吸気側カム軸16のトルクによりVCT位相が遅角するタイミングに相当する位置に配置されている。尚、位相検出用の歯68の周方向の長さと位相振れ検出用の歯69の周方向の長さを異なる寸法にして、位相検出信号のパルス幅と位相振れ検出信号のパルス幅を異なる幅にするようにしても良い。
In this case, as shown in FIG. 14A,
或は、図14(b)に示すように、シグナルロータ70の外周に、周方向の長さが比較的長尺な歯71を設け、シグナルロータ70(吸気側カム軸16)の回転に同期してカム角センサ19から出力されるパルス信号の立上がりエッジ(又は立下がりエッジ)を位相検出信号として使用し、パルス信号の立下がりエッジ(又は立上がりエッジ)を位相振れ検出信号として使用するようにしても良い。
Alternatively, as shown in FIG. 14B,
そして、エンジン制御回路21により後述する図15の異常診断ルーチンを実行することで、ロック制御中に、吸気側カム軸16のトルクによりVCT位相が進角するタイミングで出力される位相検出信号と、吸気側カム軸16のトルクによりVCT位相が遅角するタイミングで出力される位相振れ検出信号とに基づいて、吸気側カム軸16のトルクによるVCT位相の振れ幅を検出し、このVCT位相の振れ幅が所定の異常判定値よりも大きいか否かによってロックピン58A,58Bの異常の有無を判定する。
Then, by executing an abnormality diagnosis routine of FIG. 15 to be described later by the
図15のルーチンは、前記実施例1で説明した図10のルーチンのステップ102,103の処理をステップ102a,103aの処理に変更したものであり、それ以外の各ステップの処理は図10と同じである。
The routine of FIG. 15 is obtained by changing the processing of
図15に示す異常診断ルーチンでは、ステップ101で、異常診断実行条件が成立していると判定された場合に、ステップ102aに進み、クランク角センサ20の出力信号と、吸気側カム軸16のトルクによりVCT位相が遅角するタイミングでカム角センサ19から出力される位相振れ検出信号とに基づいて、吸気側カム軸16のトルクによるVCT位相の振れの遅角側の位相(位相振れ検出信号の出力タイミングにおけるVCT位相)を算出する。
In the abnormality diagnosis routine shown in FIG. 15, when it is determined in
この後、ステップ103aに進み、クランク角センサ20の出力信号と、吸気側カム軸16のトルクによりVCT位相が進角するタイミングでカム角センサ19から出力される位相検出信号とに基づいて、吸気側カム軸16のトルクによるVCT位相の振れの進角側の位相(位相検出信号の出力タイミングにおけるVCT位相)を算出する。
Thereafter, the routine proceeds to step 103a, where the intake air intake is determined based on the output signal of the
この後、VCT位相の振れの進角側の位相と、VCT位相の振れの遅角側の位相との位相差を、VCT位相の振れ幅として算出した後、VCT位相の振れ幅が所定の異常判定値よりも大きいか否かを判定し、VCT位相の振れ幅が異常判定値以下であると判定された場合には、ロックピン58A,58Bの異常無し(正常)と判定する(ステップ104〜106)。
Thereafter, after calculating the phase difference between the phase on the advance side of the VCT phase fluctuation and the phase on the retard side of the VCT phase fluctuation as the VCT phase fluctuation width, the VCT phase fluctuation width is a predetermined abnormality. It is determined whether it is larger than the determination value, and when it is determined that the fluctuation width of the VCT phase is equal to or less than the abnormality determination value, it is determined that there is no abnormality (normal) in the lock pins 58A and 58B (
これに対して、VCT位相の振れ幅が異常判定値よりも大きいと判定された場合には、ステップ107に進み、ロックピン58A,58Bの異常有りと判定した後、ステップ108に進み、前述した図11又は図12の異常ピン判定ルーチンを実行して、進角制限ピン58Aの異常と遅角制限ピン58Bの異常とを区別する。
On the other hand, when it is determined that the fluctuation width of the VCT phase is larger than the abnormality determination value, the process proceeds to step 107, and after determining that the lock pins 58A and 58B are abnormal, the process proceeds to step 108 and described above. The abnormal pin determination routine of FIG. 11 or FIG. 12 is executed to distinguish between the abnormality of the advance
以上説明した本実施例3では、吸気側カム軸16のトルクによりVCT位相が進角するタイミングで位相検出信号を出力し、吸気側カム軸16のトルクによりVCT位相が遅角するタイミングで位相振れ検出信号を出力するようにしたので、吸気側カム軸16のトルクによりVCT位相が進角するタイミングで出力される位相検出信号と、吸気側カム軸16のトルクによりVCT位相が遅角するタイミングで出力される位相振れ検出信号とに基づいて、吸気側カム軸16のトルクによるVCT位相の振れを精度良く検出することができる。
In the third embodiment described above, the phase detection signal is output at the timing when the VCT phase is advanced by the torque of the
次に、図16及び図17を用いて本発明の実施例4を説明する。但し、前記実施例3と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例3と異なる部分について説明する。 Next, Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIGS. However, description of substantially the same parts as in the third embodiment will be omitted or simplified, and different parts from the third embodiment will be mainly described.
本実施例4では、図16に示すように、カム角センサ19は、吸気側カム軸16のトルクによりVCT位相が遅角するタイミングで位相検出信号を出力し、吸気側カム軸16のトルクによりVCT位相が進角するタイミングで位相振れ検出信号を出力するように設定されている。
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 16, the
そして、エンジン制御回路21により後述する図17の異常診断ルーチンを実行することで、ロック制御中に、吸気側カム軸16のトルクによりVCT位相が遅角するタイミングで出力される位相検出信号と、吸気側カム軸16のトルクによりVCT位相が進角するタイミングで出力される位相振れ検出信号とに基づいて、吸気側カム軸16のトルクによるVCT位相の振れ幅を検出し、このVCT位相の振れ幅が所定の異常判定値よりも大きいか否かによってロックピン58A,58Bの異常の有無を判定する。
Then, by executing an abnormality diagnosis routine of FIG. 17 to be described later by the
図17のルーチンは、前記実施例1で説明した図10のルーチンのステップ102,103の処理をステップ102b,103bの処理に変更したものであり、それ以外の各ステップの処理は図10と同じである。
The routine of FIG. 17 is obtained by changing the processing of
図17に示す異常診断ルーチンでは、ステップ101で、異常診断実行条件が成立していると判定された場合に、ステップ102bに進み、クランク角センサ20の出力信号と、吸気側カム軸16のトルクによりVCT位相が遅角するタイミングでカム角センサ19から出力される位相検出信号とに基づいて、吸気側カム軸16のトルクによるVCT位相の振れの遅角側の位相(位相検出信号の出力タイミングにおけるVCT位相)を算出する。
In the abnormality diagnosis routine shown in FIG. 17, when it is determined in
この後、ステップ103bに進み、クランク角センサ20の出力信号と、吸気側カム軸16のトルクによりVCT位相が進角するタイミングでカム角センサ19から出力される位相振れ検出信号とに基づいて、吸気側カム軸16のトルクによるVCT位相の振れの進角側の位相(位相振れ検出信号の出力タイミングにおけるVCT位相)を算出する。
Thereafter, the process proceeds to Step 103b, and based on the output signal of the
この後、VCT位相の振れの進角側の位相と、VCT位相の振れの遅角側の位相との位相差を、VCT位相の振れ幅として算出した後、VCT位相の振れ幅が所定の異常判定値よりも大きいか否かを判定し、VCT位相の振れ幅が異常判定値以下であると判定された場合には、ロックピン58A,58Bの異常無し(正常)と判定する(ステップ104〜106)。
Thereafter, after calculating the phase difference between the phase on the advance side of the VCT phase fluctuation and the phase on the retard side of the VCT phase fluctuation as the VCT phase fluctuation width, the VCT phase fluctuation width is a predetermined abnormality. It is determined whether it is larger than the determination value, and when it is determined that the fluctuation width of the VCT phase is equal to or less than the abnormality determination value, it is determined that there is no abnormality (normal) in the lock pins 58A and 58B (
これに対して、VCT位相の振れ幅が異常判定値よりも大きいと判定された場合には、ステップ107に進み、ロックピン58A,58Bの異常有りと判定した後、ステップ108に進み、前述した図11又は図12の異常ピン判定ルーチンを実行して、進角制限ピン58Aの異常と遅角制限ピン58Bの異常とを区別する。
On the other hand, when it is determined that the fluctuation width of the VCT phase is larger than the abnormality determination value, the process proceeds to step 107, and after determining that the lock pins 58A and 58B are abnormal, the process proceeds to step 108 and described above. The abnormal pin determination routine of FIG. 11 or FIG. 12 is executed to distinguish between the abnormality of the advance
以上説明した本実施例4では、吸気側カム軸16のトルクによりVCT位相が遅角するタイミングで位相検出信号を出力し、吸気側カム軸16のトルクによりVCT位相が進角するタイミングで位相振れ検出信号を出力するようにしたので、吸気側カム軸16のトルクによりVCT位相が遅角するタイミングで出力される位相検出信号と、吸気側カム軸16のトルクによりVCT位相が進角するタイミングで出力される位相振れ検出信号とに基づいて、吸気側カム軸16のトルクによるVCT位相の振れを精度良く検出することができる。
In the fourth embodiment described above, the phase detection signal is output at the timing when the VCT phase is retarded by the torque of the
尚、上記各実施例1〜4では、ロックピン58A,58Bの異常有りと判定された場合に、図11又は図12の異常ピン判定ルーチンを実行して、進角制限ピン58Aの異常と遅角制限ピン58Bの異常とを区別するようにしたが、これに限定されず、異常ピン判定ルーチン(進角制限ピン58Aの異常と遅角制限ピン58Bの異常とを区別する処理)を省略するようにしても良い。
In each of the first to fourth embodiments, when it is determined that there is an abnormality in the lock pins 58A and 58B, the abnormality pin determination routine of FIG. 11 or FIG. The abnormality of the
また、上記各実施例1〜4では、ロックピンとして進角制限ピン58Aと遅角制限ピン58Bとを備えたシステムに本発明を適用したが、これに限定されず、ロックピンを1つのみ備えたシステムに本発明を適用しても良い。
In each of the first to fourth embodiments, the present invention is applied to a system including the advance
また、上記各実施例1〜4は、本発明を吸気バルブの可変バルブタイミング装置に適用して具体化した実施例であるが、排気バルブの可変バルブタイミング装置に適用して実施しても良い。本発明を排気バルブの可変バルブタイミング装置に適用する場合は、排気バルブのVCT位相の制御方向(「進角」と「遅角」の関係)を吸気バルブのVCT位相の制御方向とは反対にすれば良い。 Each of the first to fourth embodiments described above is an embodiment in which the present invention is applied to a variable valve timing device for an intake valve, but may be applied to a variable valve timing device for an exhaust valve. . When the present invention is applied to a variable valve timing device for an exhaust valve, the VCT phase control direction of the exhaust valve (the relationship between “advance angle” and “retard angle”) is opposite to the control direction of the VCT phase of the intake valve. Just do it.
その他、本発明は、可変バルブタイミング装置の構成や油圧制御弁の構成等を適宜変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても良い。 In addition, the present invention may be implemented with various changes within a range not departing from the gist, such as appropriately changing the configuration of the variable valve timing device and the configuration of the hydraulic control valve.
11…エンジン(内燃機関)、12…クランク軸、14…スプロケット、16…吸気側カム軸、17…排気側カム軸、18…可変バルブタイミング装置、19…カム角センサ(カム角信号出力手段)、20…クランク角センサ、21…エンジン制御回路(異常診断手段)、25…油圧制御弁、28…オイルポンプ、31…ハウジング、35…ロータ、41…ベーン、50…中間ロック機構、57A,57B…ロックピン収容孔、58A…進角制限ピン(ロックピン)、58B…遅角制限ピン(ロックピン)、59A,59B…ロック穴、
DESCRIPTION OF
Claims (9)
VCT位相を検出するためのカム角信号(以下「位相検出信号」という)を出力すると共に、該位相検出信号の出力タイミングとは別の出力タイミングで前記カム軸のトルクによるVCT位相の振れを検出するためのカム角信号(以下「位相振れ検出信号」という)を出力するカム角信号出力手段と、
前記ロックピンを突出させてVCT位相を前記中間ロック位相でロックするように前記油圧制御弁を制御するロック制御中に、前記カム角信号出力手段の出力信号から求めたVCT位相の振れ幅に基づいて前記ロックピンの異常の有無を判定する異常診断手段と
を備えていることを特徴とする可変バルブタイミング制御システムの異常診断装置。 A hydraulically driven variable valve timing device that adjusts the valve timing by changing the rotational phase of the camshaft relative to the crankshaft of the internal combustion engine (hereinafter referred to as “VCT phase”), and an intermediate lock that positions the VCT phase within its adjustable range In an abnormality diagnosis device for a variable valve timing control system, comprising: a lock pin for locking with a phase; and a hydraulic control valve for controlling the hydraulic pressure for driving the variable valve timing device and the lock pin;
A cam angle signal (hereinafter referred to as “phase detection signal”) for detecting the VCT phase is output, and a VCT phase fluctuation due to the cam shaft torque is detected at an output timing different from the output timing of the phase detection signal. Cam angle signal output means for outputting a cam angle signal (hereinafter referred to as “phase shake detection signal”),
Based on the swing width of the VCT phase obtained from the output signal of the cam angle signal output means during the lock control for controlling the hydraulic control valve so that the lock pin protrudes and the VCT phase is locked at the intermediate lock phase. An abnormality diagnosis device for a variable valve timing control system, comprising: an abnormality diagnosis unit that determines whether there is an abnormality in the lock pin.
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