JP2590384B2 - 内燃機関における可変バルブタイミング機構の作動状態診断装置 - Google Patents
内燃機関における可変バルブタイミング機構の作動状態診断装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は吸・排気バルブの開閉タイミングを機関運転
条件に基づいて切り換える可変バルブタイミング機構を
備えた内燃機関において、可変バルブタイミング機構の
作動状態を診断する装置に関する。
条件に基づいて切り換える可変バルブタイミング機構を
備えた内燃機関において、可変バルブタイミング機構の
作動状態を診断する装置に関する。
〈従来の技術〉 一般に、吸気バルブの閉時期が早いと、低中速域にお
いて吸入効率が向上し、吸気バルブの閉時期が遅いと高
速域において吸入効率が向上し、トルク向上を図れるこ
とが知られている。
いて吸入効率が向上し、吸気バルブの閉時期が遅いと高
速域において吸入効率が向上し、トルク向上を図れるこ
とが知られている。
そこで、油圧制御により、作動角一定のまま、カム位
相差を可変制御できるカムプーリをカムシャフト前部に
取り付け、機関回転速度や機関負荷に応じて吸気バルブ
の閉時期を切り換える可変バルブタイミング機構が実用
化されている（特開昭58−165509号公報等参照）。
相差を可変制御できるカムプーリをカムシャフト前部に
取り付け、機関回転速度や機関負荷に応じて吸気バルブ
の閉時期を切り換える可変バルブタイミング機構が実用
化されている（特開昭58−165509号公報等参照）。
また、排気バルブについても開閉タイミングを変える
ことで、自己EGR率を変えることが可能であり、前記可
変バルブタイミング機構を適用できる。
ことで、自己EGR率を変えることが可能であり、前記可
変バルブタイミング機構を適用できる。
〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、上記可変バルブタイミング機構を備えた機
関では、可変バルブタイミング機構の作動状態を油圧に
よって診断している。
関では、可変バルブタイミング機構の作動状態を油圧に
よって診断している。
しかしながら、かかる診断方式では油圧がOKであって
も正常動作しないような場合は検出できず、十分な診断
機能を有しているとは言えなかった。
も正常動作しないような場合は検出できず、十分な診断
機能を有しているとは言えなかった。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みなされたも
ので、より正確に可変バルブタイミング機構の作動状態
を診断できるようにした内燃機関における可変バルブタ
イミング機構の作動状態診断装置を提供することを目的
とする。
ので、より正確に可変バルブタイミング機構の作動状態
を診断できるようにした内燃機関における可変バルブタ
イミング機構の作動状態診断装置を提供することを目的
とする。
〈課題を解決するための手段〉 このため本発明は第１図に示すように、吸・排気バル
ブの開閉タイミングを機関運転条件に応じて切り換える
可変バルブタイミング機構を備えると共に、所定のクラ
ンク角位置で基準クランク角信号を出力するクランク角
検出手段と、前記可変バルブタイミング機構による吸・
排気バルブの開閉タイミングの切り換えによって異なる
クランク角位置で判別信号を出力する判別信号出力手段
と、を備えた内燃機関において、 前記判別信号出力手段から出力される判別信号のクラ
ンク角位置と、前記クランク角検出手段から出力される
基準クランク角信号のクランク角位置と、のクランク角
位相差に基づいて可変バルブタイミング機構の作動状態
を診断する作動状態診断手段を備えて構成したことを特
徴とする。
ブの開閉タイミングを機関運転条件に応じて切り換える
可変バルブタイミング機構を備えると共に、所定のクラ
ンク角位置で基準クランク角信号を出力するクランク角
検出手段と、前記可変バルブタイミング機構による吸・
排気バルブの開閉タイミングの切り換えによって異なる
クランク角位置で判別信号を出力する判別信号出力手段
と、を備えた内燃機関において、 前記判別信号出力手段から出力される判別信号のクラ
ンク角位置と、前記クランク角検出手段から出力される
基準クランク角信号のクランク角位置と、のクランク角
位相差に基づいて可変バルブタイミング機構の作動状態
を診断する作動状態診断手段を備えて構成したことを特
徴とする。
〈作用〉 判別信号出力手段は、可変バルブタイミング機構の切
り換えによって異なるクランク角位置で判別信号が出力
し、これら異なるクランク角位置と、クランク角検出手
段から基準クランク角信号が出力される所定のクランク
角位置と、のクランク角位相差が夫々定まる。これによ
り、該クランク角位相差が可変バルブタイミング機構の
切換に対応しているか否かを判別して可変バルブタイミ
ング機構の作動状態が正常であるか否かを診断する。
り換えによって異なるクランク角位置で判別信号が出力
し、これら異なるクランク角位置と、クランク角検出手
段から基準クランク角信号が出力される所定のクランク
角位置と、のクランク角位相差が夫々定まる。これによ
り、該クランク角位相差が可変バルブタイミング機構の
切換に対応しているか否かを判別して可変バルブタイミ
ング機構の作動状態が正常であるか否かを診断する。
〈実施例〉 以下に本発明の実施例を説明する。
本発明の一実施例のシステム構成を示す第２図におい
て、内燃機関１にはエアクリーナ2,吸気ダクト3,スロッ
トルチャンバ４及び吸気マニホールド５を介して空気が
吸入される。スロットルチャンバ４にはスロットル弁６
が設けられていて、吸入空気流量を制御する。前記スロ
ットル弁６には、その開度を検出するスロットルセンサ
７が付設されている。
て、内燃機関１にはエアクリーナ2,吸気ダクト3,スロッ
トルチャンバ４及び吸気マニホールド５を介して空気が
吸入される。スロットルチャンバ４にはスロットル弁６
が設けられていて、吸入空気流量を制御する。前記スロ
ットル弁６には、その開度を検出するスロットルセンサ
７が付設されている。
吸気マニホールド５のスロットル弁６上流には吸入空
気流量を検出するエアフローメータ８が装着され、スロ
ットル弁６下流には気筒毎に電磁式の燃料噴射弁９が設
けられている。該燃料噴射弁９からの燃料噴射量は、コ
ントロールユニット10により後述するように演算され
る。即ち、前記エアフローメータ８によって検出される
吸入空気流量Ｑとクランク角センサ11によって検出され
る機関回転速度Ｎとに基づいて基本燃料噴射量TPを演算
し、該基本燃料噴射量TPを冷却ジャケットに装着された
水温センサ12により検出される冷却水温度、前記スロッ
トルセンサ７によりスロットル弁６開度の変化率等によ
って検出される加減速状態、排気通路13に装着されたO2
センサ14によって検出される空燃比の理論空燃比に対す
るリッチ・リーン状態によって補正して最終的な燃料噴
射量T1を得る。該燃料噴射量T1に相応するパルス幅を持
つ噴射パルス信号が燃料噴射弁９に出力される。
気流量を検出するエアフローメータ８が装着され、スロ
ットル弁６下流には気筒毎に電磁式の燃料噴射弁９が設
けられている。該燃料噴射弁９からの燃料噴射量は、コ
ントロールユニット10により後述するように演算され
る。即ち、前記エアフローメータ８によって検出される
吸入空気流量Ｑとクランク角センサ11によって検出され
る機関回転速度Ｎとに基づいて基本燃料噴射量TPを演算
し、該基本燃料噴射量TPを冷却ジャケットに装着された
水温センサ12により検出される冷却水温度、前記スロッ
トルセンサ７によりスロットル弁６開度の変化率等によ
って検出される加減速状態、排気通路13に装着されたO2
センサ14によって検出される空燃比の理論空燃比に対す
るリッチ・リーン状態によって補正して最終的な燃料噴
射量T1を得る。該燃料噴射量T1に相応するパルス幅を持
つ噴射パルス信号が燃料噴射弁９に出力される。
更に、各気筒の燃焼室に臨ませて点火栓15が設けら
れ、該点火栓15にはノッキング状態を検出して点火時期
をコントロールするためのノッキングセンサ16が一体に
装着されている。
れ、該点火栓15にはノッキング状態を検出して点火時期
をコントロールするためのノッキングセンサ16が一体に
装着されている。
一方、第３図に示すような可変バルブタイミング機構
20が内燃機関１に備えられている。
20が内燃機関１に備えられている。
ここで、ソレノイド21はコントロールユニット10から
の制御信号に応じてON,OFFするものであり、このソレノ
イド21によってカムシャフト（吸気カムシャフト）22の
軸心部に設けた油穴23及び一端部に設けられた図示しな
いドレーン穴を開閉するようにしてある。
の制御信号に応じてON,OFFするものであり、このソレノ
イド21によってカムシャフト（吸気カムシャフト）22の
軸心部に設けた油穴23及び一端部に設けられた図示しな
いドレーン穴を開閉するようにしてある。
前記ソレノイド21をON（通電）してドレーン穴を閉じ
た状態では、油穴23に供給される油圧は、カムプーリー
24中心部の油穴25を経由して、カムプーリー24内臓のプ
ランジャ26前面に達し、プランジャ26は油圧によって図
で右方向に押圧付勢される。前記プランジャ26は、カム
プーリー24側に設けられたヘリカルギヤ27と噛み合って
いるため、前記油圧によってカムシャフト22の軸回りに
回転しながら軸方向にストッパ28に当たるまで移動す
る。
た状態では、油穴23に供給される油圧は、カムプーリー
24中心部の油穴25を経由して、カムプーリー24内臓のプ
ランジャ26前面に達し、プランジャ26は油圧によって図
で右方向に押圧付勢される。前記プランジャ26は、カム
プーリー24側に設けられたヘリカルギヤ27と噛み合って
いるため、前記油圧によってカムシャフト22の軸回りに
回転しながら軸方向にストッパ28に当たるまで移動す
る。
このとき、カムプーリー24はベルトで固定されている
から、カムシャフト22側がプランジャ26と共に回転し、
一方、ソレノイド21によってドレーン穴を開けると、油
圧が排出されるためプランジャ26はリターンスプリング
29によって回転しながら図で右方向に押し戻されるた
め、カムプーリー24とカムシャフト22との周方向の相対
位置が２位置に変化し、作動角を一定としたまま吸・排
気バルブの開時期（閉時期）を２種類に切り換えられる
ようになっている。
から、カムシャフト22側がプランジャ26と共に回転し、
一方、ソレノイド21によってドレーン穴を開けると、油
圧が排出されるためプランジャ26はリターンスプリング
29によって回転しながら図で右方向に押し戻されるた
め、カムプーリー24とカムシャフト22との周方向の相対
位置が２位置に変化し、作動角を一定としたまま吸・排
気バルブの開時期（閉時期）を２種類に切り換えられる
ようになっている。
そして、前記基本燃料噴射量TP等で代表される機関負
荷と機関回転速度Ｎとによって区分される運転領域によ
って、前記ソレノイド21のON,OFFが設定されており、こ
の領域に基づいてソレノイド21のON,OFF制御を行うこと
により運転条件によって吸・排気バルブの開閉タイミン
グを切り換える。
荷と機関回転速度Ｎとによって区分される運転領域によ
って、前記ソレノイド21のON,OFFが設定されており、こ
の領域に基づいてソレノイド21のON,OFF制御を行うこと
により運転条件によって吸・排気バルブの開閉タイミン
グを切り換える。
そして、以上のシステムにおいて、本発明に係る可変
バルブタイミング機構の作動状態の診断が、以下のよう
にして行われる。即ち、クランク角センサ11から気筒毎
の所定クランク角位置で出力される基準クランク角信号
と、カムシャフト22に設けられた突起22aと該カムシャ
フト22に近接して設けられたピックアップ30とで構成さ
れる気筒判別センサ31から出力される気筒判別信号とを
利用して可変バルブタイミング機構の作動状態の異常診
断を行う。
バルブタイミング機構の作動状態の診断が、以下のよう
にして行われる。即ち、クランク角センサ11から気筒毎
の所定クランク角位置で出力される基準クランク角信号
と、カムシャフト22に設けられた突起22aと該カムシャ
フト22に近接して設けられたピックアップ30とで構成さ
れる気筒判別センサ31から出力される気筒判別信号とを
利用して可変バルブタイミング機構の作動状態の異常診
断を行う。
同上実施例の作動状態診断ルーチンを第４図の吸・排
気バルブのリフト特性図を参照しつつ第５図のフローチ
ャートに従って説明する。尚、第５図のルーチンが作動
状態診断手段に相当する。
気バルブのリフト特性図を参照しつつ第５図のフローチ
ャートに従って説明する。尚、第５図のルーチンが作動
状態診断手段に相当する。
ステップ21では、クランク角センサ11からの基準クラ
ンク角信号REFの発生周期TREFと、気筒判別センサ31か
らの気筒判別信号CYLが出力されてから基準クランク角
信号REFが出力されるまでの周期TVTCとを演算する。
ンク角信号REFの発生周期TREFと、気筒判別センサ31か
らの気筒判別信号CYLが出力されてから基準クランク角
信号REFが出力されるまでの周期TVTCとを演算する。
ステップ22では、ソレノイド21のON,OFF状態を判定す
る。
る。
そして、ソレノイド21がONである場合はステップ23へ
進み、前記発生周期TREFに対する周期TVTCの比TREF/TVT
Cが基準値SLNを超えているか否かを判定する。ここで、
気筒判別信号CYLはソレノイド21ON時は、第６図のａ位
置で出力され、これに対し、ソレノイド21OFF時はカム
シャフト22の位相が遅れるため、その分気筒判別信号CY
Lの出力も遅れ、ｂ位置で出力される。そして前記基準
値SLは正常時におけるソレノイド21ON時のTREF/TVTCの
値とOFF時のTREF/TVTCの値との中間の値に設定される。
進み、前記発生周期TREFに対する周期TVTCの比TREF/TVT
Cが基準値SLNを超えているか否かを判定する。ここで、
気筒判別信号CYLはソレノイド21ON時は、第６図のａ位
置で出力され、これに対し、ソレノイド21OFF時はカム
シャフト22の位相が遅れるため、その分気筒判別信号CY
Lの出力も遅れ、ｂ位置で出力される。そして前記基準
値SLは正常時におけるソレノイド21ON時のTREF/TVTCの
値とOFF時のTREF/TVTCの値との中間の値に設定される。
したがって、正常時にはTREF/TVTC＞SLとなって、こ
のルーチンを終了するが、異常時にはソレノイド21OFF
時の切換状態のままであるため、TREF/TVTC≦SLとなり
異常と判定される。
のルーチンを終了するが、異常時にはソレノイド21OFF
時の切換状態のままであるため、TREF/TVTC≦SLとなり
異常と判定される。
その場合は、ステップ24へ進んで前記実施例同様所定
時間継続したか否かを判定し、継続した場合にステップ
25へ進んで可変バルブタイミング機構のソレノイド21OF
FからONへの切換に異常がある旨の警報を発し、ソレノ
イド21をOFF状態とし、以後イグニッションスイッチOFF
時まで可変バルブタイミング機構の切換作動を停止す
る。
時間継続したか否かを判定し、継続した場合にステップ
25へ進んで可変バルブタイミング機構のソレノイド21OF
FからONへの切換に異常がある旨の警報を発し、ソレノ
イド21をOFF状態とし、以後イグニッションスイッチOFF
時まで可変バルブタイミング機構の切換作動を停止す
る。
また、ステップ22でソレノイド21がOFFと判定された
時にはステップ26へ進み、今度はTREF/TVTCが基準値SL
を下回るか否かを判定する。
時にはステップ26へ進み、今度はTREF/TVTCが基準値SL
を下回るか否かを判定する。
そして、TREF/TVTC＜SLとなる正常時には、このルー
チンを終了するが、TREF/TVTC≧SLとなる異常時は、ス
テップ27へ進んでステップ24同様所定時間継続したか否
かを判定し、継続した場合にステップ28へ進んで可変バ
ルブタイミング機構のソレノイド21ONからOFFへの切換
に異常がある旨の警報を発し、ソレノイド21をON状態と
し、以後イグニッションスイッチOFF時まで可変バルブ
タイミング機構の切換作動を停止する。
チンを終了するが、TREF/TVTC≧SLとなる異常時は、ス
テップ27へ進んでステップ24同様所定時間継続したか否
かを判定し、継続した場合にステップ28へ進んで可変バ
ルブタイミング機構のソレノイド21ONからOFFへの切換
に異常がある旨の警報を発し、ソレノイド21をON状態と
し、以後イグニッションスイッチOFF時まで可変バルブ
タイミング機構の切換作動を停止する。
このようにして、可変バルブタイミング機構の作動状
態の油圧以外の原因による異常も内容別（ソレノイド21
のONからOFFへの切換異常又はOFFからONへの切換異常）
に正確に診断することができる。
態の油圧以外の原因による異常も内容別（ソレノイド21
のONからOFFへの切換異常又はOFFからONへの切換異常）
に正確に診断することができる。
〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、クランク角セン
サの基準クランク角信号及び可変バルブタイミング機構
の切り換えによって異なるクランク角位置で出力される
信号を用いて、特別なハードウエアを設けることなくソ
フトウエアで可変バルブタイミング機構の異常を正確に
診断することができるものである。
サの基準クランク角信号及び可変バルブタイミング機構
の切り換えによって異なるクランク角位置で出力される
信号を用いて、特別なハードウエアを設けることなくソ
フトウエアで可変バルブタイミング機構の異常を正確に
診断することができるものである。
第１図は本発明の機能ブロック図、第２図は本発明に係
る実施例のハードウエアのシステム構成図、第３図は同
上ハードウエアの可変バルブタイミング機構の構成を示
す断面図、第４図は同上実施例の各部の作動状態を示す
タイムチャート、第５図は同上実施例における可変バル
ブタイミング機構の作動状態診断ルーチンを示すフロー
チャートである。 １……内燃機関、10……コントロールユニット 11……クランク角センサ 20……可変バルブタイミング機構、31……気筒判別セン
サ
る実施例のハードウエアのシステム構成図、第３図は同
上ハードウエアの可変バルブタイミング機構の構成を示
す断面図、第４図は同上実施例の各部の作動状態を示す
タイムチャート、第５図は同上実施例における可変バル
ブタイミング機構の作動状態診断ルーチンを示すフロー
チャートである。 １……内燃機関、10……コントロールユニット 11……クランク角センサ 20……可変バルブタイミング機構、31……気筒判別セン
サ
Claims (1)
- 【請求項１】吸・排気バルブの開閉タイミングを機関運
転条件に応じて切り換える可変バルブタイミング機構を
備えると共に、所定のクランク角位置で基準クランク角
信号を出力するクランク角検出手段と、前記可変バルブ
タイミング機構による吸・排気バルブの開閉タイミング
の切り換えによって異なるクランク角位置で判別信号を
出力する判別信号出力手段と、を備えた内燃機関におい
て、 前記判別信号出力手段から出力される判別信号のクラン
ク角位置と、前記クランク角検出手段から出力される基
準クランク角信号のクランク角位置と、のクランク角位
相差に基づいて可変バルブタイミング機構の作動状態を
診断する作動状態診断手段を備えて構成したことを特徴
とする内燃機関における可変バルブタイミング機構の作
動状態診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23057390A JP2590384B2 (ja) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | 内燃機関における可変バルブタイミング機構の作動状態診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23057390A JP2590384B2 (ja) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | 内燃機関における可変バルブタイミング機構の作動状態診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04112908A JPH04112908A (ja) | 1992-04-14 |
| JP2590384B2 true JP2590384B2 (ja) | 1997-03-12 |
Family
ID=16909870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23057390A Expired - Lifetime JP2590384B2 (ja) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | 内燃機関における可変バルブタイミング機構の作動状態診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2590384B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3846600B2 (ja) * | 1996-07-03 | 2006-11-15 | 日産自動車株式会社 | 可変バルブタイミング機構の診断装置 |
| DE10157514A1 (de) | 2001-11-23 | 2003-06-05 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren und System zur Erkennung des Ventilspiels und der Lage der Ventilöffnungsnocken |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6116247A (ja) * | 1984-06-30 | 1986-01-24 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の制御装置 |
| JPH03172516A (ja) * | 1989-11-29 | 1991-07-25 | Nissan Motor Co Ltd | 可変バルブタイミング制御装置の故障診断装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0352970Y2 (ja) * | 1985-05-13 | 1991-11-19 |
-
1990
- 1990-09-03 JP JP23057390A patent/JP2590384B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6116247A (ja) * | 1984-06-30 | 1986-01-24 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の制御装置 |
| JPH03172516A (ja) * | 1989-11-29 | 1991-07-25 | Nissan Motor Co Ltd | 可変バルブタイミング制御装置の故障診断装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04112908A (ja) | 1992-04-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071219 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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