JP2897447B2 - Failure determination device for cam operation mode switching mechanism - Google Patents

Failure determination device for cam operation mode switching mechanism

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JP2897447B2
JP2897447B2 JP8177291A JP8177291A JP2897447B2 JP 2897447 B2 JP2897447 B2 JP 2897447B2 JP 8177291 A JP8177291 A JP 8177291A JP 8177291 A JP8177291 A JP 8177291A JP 2897447 B2 JP2897447 B2 JP 2897447B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は運転条件によって選択的
バルブ作動態様を切り換える機構をもつ内燃機関の
ルブ作動態様切換機構の故障判定装置に関する。
The present invention relates to a internal combustion engine having a mechanism for switching the selective valve operating mode depending on the operating conditions Bas
The present invention relates to a failure determination device for a lube operation mode switching mechanism.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関の吸排気弁を駆動する動弁装置
は、機関の要求する出力特性に合わせて、最適なバルブ
タイミングが得られるように設定されている。
2. Description of the Related Art A valve operating device for driving an intake / exhaust valve of an internal combustion engine is set so as to obtain an optimal valve timing in accordance with an output characteristic required by the engine.

【0003】ところが、この要求バルブタイミングは機
関の運転条件によってそれぞれ異なり、例えば低負荷域
ではバルブリフト、開弁期間は共に小さく、これに対し
て高負荷域では大きなバルブリフトと開弁期間が要求さ
れる。自動車用内燃機関のように運転条件が広範囲にわ
たるものは、バルブタイミングをどの運転領域を対象に
設定するかがなかなか難しく、いずれにしても、全ての
運転条件で最適なマッチングとすることはできない。
However, the required valve timing varies depending on the operating conditions of the engine. For example, in a low load region, the valve lift and the valve opening period are both small, whereas in a high load region, a large valve lift and the valve opening period are required. Is done. In an engine having a wide range of operating conditions, such as an internal combustion engine for an automobile, it is difficult to set the valve timing to a target operating region, and in any case, it is not possible to achieve optimum matching under all operating conditions.

【0004】そこで、特開昭63−167016号公報
にあるように、カム特性(カムプロフィル)の異なる複数
のカムを備えておき、運転条件によって選択的にカムの
切換えを行うことにより、それぞれにおいて最適なバル
ブタイミングで運転することを可能とした可変動弁装置
が提案されている。
Therefore, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-167016, a plurality of cams having different cam characteristics (cam profiles) are provided, and the cams are selectively switched according to operating conditions. There has been proposed a variable valve operating device capable of operating at an optimal valve timing.

【0005】これは低回転域で高いトルク特性をもつ低
速型の高出力カムと、高回転域で高いトルク特性の高速
型の高出力カムとを、運転条件に応じて切換えることに
より、低速域から高速域まで高出力を発揮させようとす
るもので、またこれに加えて低中回転、部分負荷域での
燃費特性にすぐれた低出力カム(燃費カム)を備え、部
分負荷域での燃費向上を図ることも提案されている。
This is achieved by switching between a low-speed high-output cam having a high torque characteristic in a low rotation range and a high-speed high-output cam having a high torque characteristic in a high rotation range according to operating conditions. To achieve high output from high to high speed range. In addition to this, it is equipped with a low output cam (fuel efficiency cam) which has excellent fuel efficiency characteristics in low and medium rotation, partial load range, and fuel efficiency in partial load range Improvements have also been proposed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする問題点】ところで、一部の気
筒でカムの切換機構に異常が発生し、あるカムからの切
換が不能となった場合、その故障気筒と他の正常な気筒
とでは、実際にシリンダ内に吸入(充填)される空気量
が大きく相違してくる。各気筒に対する燃料の供給量
は、吸気通路の上流に設置したエアフローセンサ等の測
定する吸入空気量に基づいて演算され、均等に決められ
るので、もしこのように気筒間で実際に吸入される空気
量に差異があれば、当然ながら気筒間で空燃比のずれを
生じる。
However, if an error occurs in the cam switching mechanism in some cylinders and it becomes impossible to switch from a certain cam, the failed cylinder and other normal cylinders will not be switched. However, the amount of air actually sucked (filled) into the cylinder greatly differs. The amount of fuel supplied to each cylinder is calculated based on the amount of intake air measured by an airflow sensor or the like installed upstream of the intake passage, and is determined equally. If there is a difference in the amount, a deviation in the air-fuel ratio naturally occurs between the cylinders.

【0007】高出力カムは低出力カムに比較して、シリ
ンダの吸気充填効率が大きく、これにもかかわらず同量
の燃料を供給すれば、高出力カムで運転されている気筒
の空燃比は薄くなり、また低出力カムで運転されている
気筒の空燃比は濃くなる傾向がある。
[0007] The high-power cam has a higher cylinder charging efficiency than the low-power cam. Nevertheless, if the same amount of fuel is supplied, the air-fuel ratio of the cylinder operated by the high-power cam is increased. The air-fuel ratio of a cylinder operated with a low-power cam tends to be richer.

【0008】したがって、何らかの原因によりカムの切
換が不能になり、その気筒だけ特定のカムに固定された
ままとなると、空燃比が本来の目標値から大きくずれて
しまい、その気筒での燃焼が不安定となり、排気組成も
悪化する。
Therefore, if the cam cannot be switched for some reason and only the cylinder is fixed to the specific cam, the air-fuel ratio greatly deviates from the original target value, and combustion in the cylinder becomes impossible. It becomes stable, and the exhaust composition also deteriorates.

【0009】このような問題は、カムを切り換えるのみ
ならず、バルブ作動態様として特定気筒の一部のバルブ
の作動を選択的に停止させたり、さらには気筒作動を休
止するようにしたもの等においても発生する。そこで本
発明はこのような問題を解決するために、バルブ作動態
切換機構に異常が発生したときは、どの気筒のどの
ルブ作動態様に異常が発生したのかを直ちに判定できる
ようにすることを目的とする。
[0009] Such a problem is caused only by switching the cam.
Not all valves of a specific cylinder
Operation can be selectively stopped or cylinder operation can be stopped.
It also occurs in such things as stopping. Therefore, the present invention solves such a problem by using a valve actuation
When an abnormality occurs in like switching mechanism, which bar of which cylinder
It is an object of the present invention to be able to immediately determine whether an abnormality has occurred in the lube operation mode .

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は図1に示すよう
に、各気筒毎に配設したそれぞれ出力特性の異なる少な
くとも3つのバルブ作動態様1と、これらのバルブ作動
態様を運転条件に応じて切換える機構2とを備えた内燃
機関において、機関の吸入空気量に基づいて燃料供給量
を演算する手段3と、この演算された燃料量を各気筒に
均等に分配供給する手段4と、各気筒の排気空燃比を判
別する手段5と、出力特性が中間に位置するバルブ作動
態様を使用する運転域において全気筒の平均空燃比に対
して各気筒の空燃比の差が基準値を超えたかどうかを判
定する手段6と、基準値を超えた気筒について吸入空気
量に対する前記空燃比差の勾配の大きさから切換不能の
バルブ作動態様を判定する手段7とを備える。
The present invention SUMMARY OF], as shown in FIG. 1, different at least three valve operating mode 1 of each output characteristics is disposed for each cylinder, actuating the valves
A means for calculating a fuel supply amount based on an intake air amount of the engine in an internal combustion engine having a mechanism for switching an aspect according to an operating condition; and a distribution and supply of the calculated fuel amount to each cylinder evenly. Means 4, a means 5 for determining the exhaust air-fuel ratio of each cylinder, and a valve actuation in which the output characteristic is located in the middle.
Means 6 for determining whether or not the difference between the air-fuel ratio of each cylinder with respect to the average air-fuel ratio of all cylinders exceeds a reference value in the operating range using the aspect; and Switching is not possible due to the magnitude of the gradient of the fuel ratio difference.
Means 7 for determining a valve operation mode .

【0011】また、上記発明において、切換不能となっ
バルブ作動態様が特定されたときに、その気筒だけそ
バルブ作動態様に対応した燃料供給量に補正する手段
8を備える。
Further, in the above invention, when a valve operating mode in which switching is disabled is specified, only means for correcting the fuel supply amount corresponding to the valve operating mode for that cylinder is provided.

【0012】[0012]

【作用】ある気筒のバルブ作動態様切換機構に異常が発
生し、特定のバルブ作動態様に固定されたまま切換が不
能になると、その気筒と他の気筒では吸気充填効率が相
違することから、その気筒の空燃比は仝気筒の平均空燃
比に対して大きな差異を生じる。
If an abnormality occurs in the valve operation mode switching mechanism of a certain cylinder and switching cannot be performed while being fixed to a specific valve operation mode , the intake charging efficiency differs between that cylinder and another cylinder. The air-fuel ratio of the cylinder greatly differs from the average air-fuel ratio of the 仝 cylinder.

【0013】バルブ作動態様に応じた吸気充填効率は吸
入空気量(回転数)によっても変化し、中間的な出力特
性を有するバルブ作動態様を基準としたときに、これよ
りも吸気充填効率の高いバルブ作動態様あるいは低いバ
ルブ作動態様での空燃比の変化率、つまり吸入空気量が
変化したときの空燃比の差の勾配がそれぞれ異なり、し
tがってこの勾配から切換不能となったバルブ作動態様
を判断することができる。
[0013] intake according to the valve operation mode charging efficiency also varies with the amount of intake air (rpm), an intermediate output characteristics
The valve operation mode with higher intake air charging efficiency or the valve operation mode with lower
The change rate of the air-fuel ratio in the lube operation mode , that is, the gradient of the difference in the air-fuel ratio when the intake air amount changes, is different from each other, and the valve operation mode cannot be switched from this gradient. Can be determined.

【0014】また、異常の発生した故障気筒に対して、
切換不能となったバルブ作動態様が特定されると、その
バルブ作動態様に対応して燃料の供給量を補正すること
により、空燃比の変動を防いで燃焼を安定させられる。
このため、故障を修理するまでの間でも、とりあえず、
その気筒での失火や燃焼の不安定化を防ぐことができ
る。
Further, for a failed cylinder in which an abnormality has occurred,
When the valve operation mode that cannot be switched is specified,
By correcting the fuel supply amount in accordance with the valve operation mode , fluctuations in the air-fuel ratio can be prevented and combustion can be stabilized.
For this reason, even before repairing the malfunction,
It is possible to prevent misfiring and combustion instability in the cylinder.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の実施例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.

【0016】まず、図2、図3に可変動弁機構の基本的
な構成を示すが、これ自体は本出願人により、特願平2
−117261号として既に提案されているもので、低
回転域と高回転域でそれぞれ出力を重視した2つの高出
力カムと、これとは別に部分負荷域などで燃費を重視し
た低出力(燃費)カムとの3つのカムを運転状況に応じ
て切り換えるようになっている。
First, FIGS. 2 and 3 show the basic structure of a variable valve mechanism.
No.-117261, two high-output cams that emphasize power in the low-speed range and high-speed range respectively, and low-power (fuel efficiency) that emphasizes fuel efficiency in the partial load range and the like. The three cams including the cams are switched according to the driving situation.

【0017】21は燃費重視型のカムプロフィルに設定
され、カムリフトが小さく、かつリフト開始が遅くリフ
ト終了が早いリフト区間の小さい第1カム(低出力カ
ム)、22は低回転域で高トルクを発生するカムプロフ
ィルに設定され、前記第1カム21よりもカムリフトが
相対的に大きい第2カム(低速型高出力カムで、この実
施例においては中間カムに相当する)、23は高回転域
で高トルクを発生するカムプロフィルに設定され、第2
カム22よりもカムリフト、リフト区間の大きい第3カ
ム(高速型高出力カム)で、これらは同一のカムシャフト
に並列的に設けられる。
A first cam (low-output cam) 21 is set to a fuel profile that emphasizes fuel economy, has a small cam lift, and has a small lift section in which the lift start is slow and the lift end is short, and 22 is a high torque in a low rotation range. A second cam (a low-speed high-output cam, which corresponds to an intermediate cam in this embodiment) which is set to a cam profile to be generated and has a cam lift relatively larger than the first cam 21, and 23 is a high-rotation region Set to the cam profile that generates high torque, the second
A third cam (a high-speed high-output cam) having a cam lift and a lift section larger than the cam 22, which are provided in parallel on the same cam shaft.

【0018】24は吸・排気弁(吸気弁または排気弁)、
25はローラ26を介して前記第1カム21と常時接触
するメインロッカーアームで、ロッカーシャフト27を
支点に揺動して、吸・排気弁24を開閉する。
24 is an intake / exhaust valve (intake valve or exhaust valve),
Reference numeral 25 denotes a main rocker arm which is constantly in contact with the first cam 21 via a roller 26, and swings around a rocker shaft 27 to open and close the intake / exhaust valve 24.

【0019】メインロッカーアーム25にはシャフト3
0を支点にして揺動する2つのサブロッカーアーム2
8,29が前記ローラ26と並列的に支持され、一方の
サブロッカーアーム28は前記第2カム22と、他方の
サブロッカーアーム29は前記第3カム23と接触す
る。
The main rocker arm 25 has a shaft 3
Two sub rocker arms 2 that swing about 0
8 and 29 are supported in parallel with the roller 26, and one sub rocker arm 28 contacts the second cam 22 and the other sub rocker arm 29 contacts the third cam 23.

【0020】これらサブロッカーアーム28,29はメ
インロッカーアーム25と係合していないときは、ロス
トモーションスプリング31により常時第2,第3カム
22,23に接触するように付勢され、メインロッカー
アーム25からは独立して運動(揺動)する。
When the sub rocker arms 28 and 29 are not engaged with the main rocker arm 25, they are urged by the lost motion spring 31 so as to always contact the second and third cams 22 and 23. It moves (oscillates) independently of the arm 25.

【0021】サブロッカーアーム28,29をメインロ
ッカーアーム25に対して選択的に係合するため、まず
一方のサブロッカーアーム28の揺動部位には円柱形の
ピン32が、またメインロッカーアーム24にもこのピ
ン32と同軸上にピン34が、それぞれカムシャフト方
向に摺動自由に配設され、かつこれらピン32,34は
常時はリターンスプリング36に付勢されて図2の状態
に保持され、メインロッカーアーム25との係合を解か
れているが、ピン34の収装された油圧室38に通路4
0を介して圧油が導かれると、ピン32と34が所定量
だけ押し出されて、サブロッカーアーム28がメインロ
ッカーアーム25と係合するようになっている。
In order to selectively engage the sub rocker arms 28 and 29 with the main rocker arm 25, first, a cylindrical pin 32 is mounted on the swinging portion of one of the sub rocker arms 28, and the main rocker arm 24 is rotated. Also, a pin 34 is disposed coaxially with the pin 32 so as to be freely slidable in the direction of the camshaft, and these pins 32 and 34 are normally urged by a return spring 36 to be held in the state shown in FIG. , Is disengaged from the main rocker arm 25, but the passage 4 is inserted into the hydraulic chamber 38 in which the pin 34 is accommodated.
When the pressure oil is guided through 0, the pins 32 and 34 are pushed out by a predetermined amount, and the sub rocker arm 28 engages with the main rocker arm 25.

【0022】サブロッカーアーム28がメインロッカー
アーム25と一体になるのは、第1カム21及び第2カ
ム22のベースサークルにあるときで、一体後は第1カ
ム21よりもリフトの大きい第2カム22に従ったバル
ブタイミングに切換わる。つまり、第1カム21による
燃費重視の特性から、第2カム22による低回転域での
出力重視の特性に切換られるのである。
The sub rocker arm 28 is integrated with the main rocker arm 25 when it is in the base circle of the first cam 21 and the second cam 22. After the integration, the second rocker has a larger lift than the first cam 21. The timing is switched to the valve timing according to the cam 22. In other words, the characteristic of the first cam 21 focusing on fuel consumption is switched to the characteristic of the second cam 22 focusing on output in a low rotation range.

【0023】他方のサブロッカーアーム29について
も、これと同様に構成され、油圧室39に通路41を介
して圧油が導かれると、ピン35と33がリターンスプ
リング37に抗して押し出され、サブロッカーアーム2
9がメインロッカーアーム25に係合することにより、
バルブタイミングは前記と同じく第1カム21よりもリ
フト量、リフト区間の共に大きい第3カム23に依存す
るように切換られ、高回転域での出力重視の特性が得ら
れるのである。
The other sub rocker arm 29 has the same configuration. When pressure oil is guided to the hydraulic chamber 39 through the passage 41, the pins 35 and 33 are pushed out against the return spring 37, Sub rocker arm 2
9 engages with the main rocker arm 25,
The valve timing is switched so as to depend on the third cam 23 having both a larger lift amount and a larger lift section than the first cam 21 in the same manner as described above, so that output-oriented characteristics in a high rotation range can be obtained.

【0024】なお、図4に第1カム21から第3カム2
3までのバルブリフト特性を示す。そして、各カムを用
いたときの全開出力特性は、図5のようになり、第1カ
ム21によれば、発生トルクは低いものの燃費が良く、
第2カム22では低回転域での最大トルクが最も高く、
第3カム23は低回転域での発生トルクは第2カム22
よりも小さいものの、高回転域での最大トルクは最も大
きくなる。
FIG. 4 shows the first cam 21 to the third cam 2.
3 shows valve lift characteristics up to 3. The full-open output characteristics when each cam is used are as shown in FIG. 5. According to the first cam 21, although the generated torque is low, the fuel efficiency is good,
In the second cam 22, the maximum torque in the low rotation range is the highest,
The third cam 23 generates the torque in the low rotational speed range.
However, the maximum torque in the high rotation range is the largest.

【0025】ところで、第1カム21から第2、第3カ
ム22,23への切換や、その反対に第2、第3カム2
2,23から第1カム21への切換を制御するために図
6に示すようなコントロールユニット51が備えられ、
運転状態によって最適なカムが選択されるのである。
By the way, the first cam 21 is switched to the second and third cams 22 and 23, and conversely, the second and third cams 2 and 23 are switched.
A control unit 51 as shown in FIG. 6 is provided to control switching from 2, 23 to the first cam 21,
The optimum cam is selected according to the operating condition.

【0026】コントローユニット51におけるこのカム
の選択は図5の特性に基づいて、要求するトルクと回転
数が例えば低出力の燃費カムである第1カム21の領域
にあるときはこの燃費カムを用い、この状態からアクセ
ル開度が増加して要求トルクが燃費カムの領域を外れて
例えば低速型出力カムである第2カム22の領域に移行
すると、燃費カムから低速型出力カムに切換られ、ま
た、回転数が低回転域から高回転域に上昇してくると、
高速型出力カムである第3カム23に切換られるのであ
る。
The selection of this cam in the control unit 51 is based on the characteristics shown in FIG. 5, and when the required torque and rotation speed are in the area of the first cam 21 which is a low output fuel economy cam, this fuel economy cam is used. From this state, when the accelerator opening increases and the required torque moves out of the area of the fuel consumption cam and moves to, for example, the area of the second cam 22, which is a low-speed output cam, the fuel-saving cam is switched to the low-speed output cam, and When the rotation speed rises from a low rotation range to a high rotation range,
This is switched to the third cam 23 which is a high-speed output cam.

【0027】このため、コントロールユニット51には
運転状態を代表するパラメータとして、機関回転数、ク
ランク角度位置を検出するクランク角センサ52、アク
セルペダルの操作量(踏込量)を検出するアクセル操作量
センサ53からの各信号が入力し、これらに基づいて上
記のようにカムの切換時期が判定されたら、前記2つの
油圧室38,39への油圧の切換を行う電磁弁45と4
6の作動を制御する。
For this reason, the control unit 51 includes, as parameters representative of the operating state, a crank angle sensor 52 for detecting an engine speed and a crank angle position, and an accelerator operation amount sensor for detecting an operation amount (stepping amount) of an accelerator pedal. When the respective signals from 53 are input and the switching timing of the cam is determined based on these signals as described above, the solenoid valves 45 and 4 for switching the hydraulic pressure to the two hydraulic chambers 38 and 39 are used.
6 is controlled.

【0028】つまり、一方の電磁弁45が開かれると第
2カム22を働かせるために油圧室38にオイルポンプ
からの圧油が導かれ、他方の電磁弁46を開くことによ
り今度は第3カム23を働かせるため油圧室39に圧油
が導かれるのである。
That is, when one of the solenoid valves 45 is opened, pressure oil from an oil pump is guided to the hydraulic chamber 38 to operate the second cam 22, and the third cam is opened by opening the other solenoid valve 46. The pressurized oil is guided to the hydraulic chamber 39 in order to make the 23 work.

【0029】ところでコントロールユニット51は、カ
ムの切換時に、スロットル開度が同一のままでは、カム
の出力特性により大きなトルク段差を生じ、不連続な出
力変動により運転性を悪化させたり、車体振動を誘発し
たりするため、これを防ぐように、カム切換に対応して
吸気通路に設けたスロットルバルブ57の開度を補正制
御している。
By the way, if the throttle opening remains the same at the time of cam switching, the control unit 51 causes a large torque step due to the output characteristics of the cam, and the drive performance is deteriorated due to the discontinuous output fluctuation, and the body vibration is reduced. To prevent this, the opening of the throttle valve 57 provided in the intake passage is corrected and controlled in accordance with the cam switching so as to prevent this.

【0030】スロットルバルブ57はコントロールユニ
ット51からの信号を受けるサーボ駆動回路55、及び
この駆動信号に基づいて作動するサーボモータ56を介
して、図示しないアクセルペダルとは独立して開度が増
減され、同時にスロットルバルブ57の実際の開度はス
ロットル開度センサ54を介してコントロールユニット
51にフィードバックされる。なお、スロットルバルブ
57は各気筒毎に独立させた吸気通路にそれぞれ設ける
こともできる。
The opening of the throttle valve 57 is increased or decreased independently of an accelerator pedal (not shown) via a servo drive circuit 55 that receives a signal from the control unit 51 and a servo motor 56 that operates based on the drive signal. At the same time, the actual opening of the throttle valve 57 is fed back to the control unit 51 via the throttle opening sensor 54. It should be noted that the throttle valve 57 can be provided in an intake passage independent for each cylinder.

【0031】コントロールユニット51は基本的にはア
クセル操作量センサ53の信号から要求トルクを判断
し、そのときのカム位置で、要求トルクを発生するのに
必要なスロットル開度位置を演算し、サーボモータ56
を介してスロットルバルブ57の開度を決定する。
The control unit 51 basically determines the required torque from the signal of the accelerator operation amount sensor 53, calculates the throttle opening position required to generate the required torque from the cam position at that time, and calculates the servo position. Motor 56
, The opening of the throttle valve 57 is determined.

【0032】そして、カム切換が判断され、例えば第1
カム21から出力トルクの大きい第2または第3カム2
2、23への切換時には、トルク増大分を吸収するよう
に、サーボ駆動回路55、サーボモータ56を介してス
ロットルバルブ57の開度を、その切換目標カムとのト
ルク段差に応じて減少補正し、また、第2または第3カ
ム22、23から出力トルクの小さい第1カム21に切
換るときは、逆にスロットルバルブ57の開度を増大さ
せてトルク段差を吸収するように出力の補正制御を行
う。
Then, the cam switching is determined, and for example, the first
The second or third cam 2 having a large output torque from the cam 21
At the time of switching to 2, 23, the opening degree of the throttle valve 57 is reduced and corrected via the servo drive circuit 55 and the servo motor 56 in accordance with the torque step with the switching target cam so as to absorb the increased torque. When switching from the second or third cams 22 and 23 to the first cam 21 having a small output torque, on the contrary, the output correction control is performed so as to increase the opening of the throttle valve 57 and absorb the torque step. I do.

【0033】図示しないが、同時に点火装置の点火時期
を補正制御することにより、切換時の出力変動をさらに
抑制することも可能である。
Although not shown, it is also possible to further suppress the output fluctuation at the time of switching by simultaneously controlling the ignition timing of the ignition device.

【0034】次に、この発明においては、コントロール
ユニット51は前記したカム切換機構が故障し、ある気
筒のカムの切換が不能となった場合には、ただちにこれ
を判別すると共に、その気筒に対する燃料供給量を、切
換不能となって固定されたカムの種類に応じて補正する
ようになっている。
Next, in the present invention, if the cam switching mechanism described above breaks down and it becomes impossible to switch the cam of a certain cylinder, the control unit 51 immediately discriminates the change and determines the fuel for that cylinder. The supply amount is corrected in accordance with the type of the cam which is not switched and is fixed.

【0035】カムの切換が不能となって、その気筒だけ
他の気筒と異なったカムが使用されていると、シリンダ
の吸気充填効率がカムによって大きく相違することか
ら、各気筒に対して同一量の燃料を噴射したのでは、そ
の気筒の空燃比が他の気筒に比べて大幅に変動し、燃焼
が不安定化する。
If the cam cannot be switched and a different cam from the other cylinder is used for that cylinder, the intake charging efficiency of the cylinder greatly differs depending on the cam. Injecting this fuel causes the air-fuel ratio of that cylinder to fluctuate significantly as compared to the other cylinders, making combustion unstable.

【0036】カム切換機構の故障としては、サブロッカ
アーム28、29をメインロッカアーム25と係合する
ためのピン34、35が作動不良を起こす場合で、ピン
34、35が油圧をかけても動かずにサブロッカアーム
28、29が係合しないか、またはピン34、35が抜
けずにサブロッカアーム28、29がメインロッカアー
ム25と係合したままとなる場合がある。
A failure of the cam switching mechanism is when the pins 34, 35 for engaging the sub rocker arms 28, 29 with the main rocker arm 25 cause malfunction, and the pins 34, 35 do not move even when hydraulic pressure is applied. In some cases, the sub rocker arms 28 and 29 may not be engaged, or the pins 34 and 35 may not come off and the sub rocker arms 28 and 29 may remain engaged with the main rocker arm 25.

【0037】そして、サブロッカアーム28または29
が係合しないときは、第2カム22または第3カム23
への切換が指令されてもメインロッカアーム25は第1
カム21によって駆動され、また、サブロッカアーム2
8または29が係合したままのときはカムが入りっぱな
しとなり、第2カム22または第3カム23によって駆
動され、他のカムへの切換が不能となる。
The sub rocker arm 28 or 29
Are not engaged, the second cam 22 or the third cam 23
The main rocker arm 25 is in the first position
The sub rocker arm 2 is driven by a cam 21.
When 8 or 29 remains engaged, the cam stays on, is driven by the second cam 22 or the third cam 23, and cannot be switched to another cam.

【0038】いずれにせよ故障時には選択された通りの
カムに切換わらず、その故障気筒での燃焼の悪化は避け
られない。
In any case, in the event of a failure, the cam is not switched to the selected one, and deterioration of combustion in the failed cylinder is inevitable.

【0039】そこで、本発明では各気筒から排出される
排気の空燃比を検出して、これに基づいて異常を判断し
ている。そのため、コントローラ51は排気中の酸素濃
度を測定する排気センサ60からの信号が入力し、これ
に基づいて各気筒の排気空燃比を判断している。排気セ
ンサ60は各気筒の独立した排気通路部分にそれぞれ設
置するか、または、排気センサ60は排気通路の合流部
に設置しておき、各気筒の燃焼順序に同期して排気セン
サ60の出力を読み出すことにしても、各気筒の排気空
燃比を測定することができる。
Therefore, in the present invention, the air-fuel ratio of the exhaust gas discharged from each cylinder is detected, and an abnormality is determined based on the detected air-fuel ratio. Therefore, the controller 51 receives a signal from the exhaust sensor 60 that measures the oxygen concentration in the exhaust gas, and determines the exhaust air-fuel ratio of each cylinder based on the signal. The exhaust sensor 60 is installed at an independent exhaust passage portion of each cylinder, or the exhaust sensor 60 is installed at the junction of the exhaust passages, and the output of the exhaust sensor 60 is synchronized with the combustion order of each cylinder. Even if it is read, the exhaust air-fuel ratio of each cylinder can be measured.

【0040】図7(A)に、出力特性が中間に位置する
第2カム22で運転したときのシリンダ吸入空気量を基
準にして、第1カム21と第3カム23とによる吸入空
気量の変化特性を示す。
FIG. 7A shows the relationship between the amount of intake air by the first cam 21 and the third cam 23 based on the amount of intake air of the cylinder when the operation is performed by the second cam 22 whose output characteristic is intermediate. 3 shows a change characteristic.

【0041】図5の発生軸トルクの関係からも分かるよ
うに、第3カム23の吸入空気量は低回転域では第2カ
ム22よりも低いが、エンジン回転数が上昇するにした
がって増加し、途中で第2カム22の吸入空気量を越
す。また第1カム21の場合は低回転域でも第2カム2
2よりも低く、回転数が上昇するのに伴ってさらに吸入
空気量は低くなる。
As can be seen from the relationship of the generated shaft torque in FIG. 5, the intake air amount of the third cam 23 is lower than that of the second cam 22 in the low rotation range, but increases as the engine speed increases. On the way, the intake air amount of the second cam 22 is exceeded. Further, in the case of the first cam 21, the second cam 2
2, the intake air amount further decreases as the rotational speed increases.

【0042】したがって、中間カムである第2カム22
の場合と同一量の燃料を供給したとすると、第3カム2
3の場合は、回転数の上昇と共に空燃比が次第に薄くな
っていき、また、第1カム21の場合は逆に濃くなって
いく。
Therefore, the second cam 22 which is an intermediate cam
If the same amount of fuel was supplied as in the case of
In the case of 3, the air-fuel ratio gradually decreases as the rotational speed increases, and in the case of the first cam 21, the air-fuel ratio increases.

【0043】ただし排気空燃比は、カム切換機構が正常
に作動していても、例えば燃料噴射弁の作動不良等によ
っても変動する。図8はこの様子を表しているが、燃料
噴射弁の可動部分のコンタミネーション等があると、弁
の閉まりが悪く、燃料の噴射量は相対的に増加し、これ
に対して噴射口の近傍にデポッジット等の付着がある
と、開口面積が小さくなって燃料噴射量は減少する。
However, even when the cam switching mechanism is operating normally, the exhaust air-fuel ratio also fluctuates due to, for example, a malfunction of the fuel injection valve. FIG. 8 shows this state. If there is contamination or the like of the movable part of the fuel injection valve, the valve closes poorly, and the fuel injection amount relatively increases. If a deposit is attached to the fuel cell, the opening area is reduced and the fuel injection amount is reduced.

【0044】そこで、これらとカム切換機構の故障を区
別するために、検出した空燃比の変動幅が、図7(A)
の±aの許容範囲を越えないときは、故障ではないと判
断することにしている。
In order to distinguish these from the failure of the cam switching mechanism, the detected fluctuation range of the air-fuel ratio is shown in FIG.
If it does not exceed the allowable range of ± a, it is determined that it is not a failure.

【0045】カム切換機構の故障時は、例えば上記した
ように中間カムである第2のカム22を基準としたとき
に、回転数の変化(換言すると吸入空気量の変化)に伴
って空燃比の変動幅が変化するため、この傾きを判定す
ることにより、カム切換機構の故障を判定することがで
きる。なお燃料噴射弁の異常のときは、吸入空気量によ
らず空燃比の変動幅はほぼ同じで、たとえ傾きがあった
としても非常に小さい。
At the time of failure of the cam switching mechanism, for example, as described above, when the second cam 22 which is an intermediate cam is used as a reference, the air-fuel ratio changes with a change in the number of revolutions (in other words, a change in the amount of intake air). Since the fluctuation range of the cam switching mechanism changes, it is possible to determine the failure of the cam switching mechanism by determining this inclination. When the fuel injection valve is abnormal, the variation width of the air-fuel ratio is almost the same regardless of the intake air amount, and is very small even if the inclination is present.

【0046】ところで、故障判定の基準となるカムによ
って、空燃比の変動特性が異なってくる。図7(B)と
(C)は、それぞれ第1カム21と、第3カム23を基
準としたときの、空燃比(シリンダ吸入空気量)の変動
特性を示す。つまり、第1カム21を基準とした場合
は、回転数の上昇に伴い第2カム22と第3カム23と
による空燃比は共に薄くなり、また第3カム23を基準
とした場合は、第1カム21はそのまま空燃比が濃くな
り、第2カム22では薄い空燃比から回転数の上昇に伴
い濃くなっていく。
By the way, the fluctuation characteristics of the air-fuel ratio differ depending on the cam used as the reference for the failure judgment. FIGS. 7B and 7C show the fluctuation characteristics of the air-fuel ratio (cylinder intake air amount) based on the first cam 21 and the third cam 23, respectively. That is, when the first cam 21 is used as a reference, the air-fuel ratios of the second cam 22 and the third cam 23 are both reduced with an increase in the rotation speed, and when the third cam 23 is used as the reference, The air / fuel ratio of the first cam 21 is increased as it is, and the air / fuel ratio of the second cam 22 is increased as the rotation speed increases from a low air / fuel ratio.

【0047】したがって、それぞれ基準となるカムを決
めて、そのときの空燃比の吸入空気量に対する変動特性
を判断することにより、どの気筒のカム切換機構の、ど
のカムが切換不能となっているかを判定することができ
る。
Therefore, the reference cams are determined, and the characteristics of the change in the air-fuel ratio with respect to the intake air amount at that time are determined to determine which cam of the cam switching mechanism of which cylinder cannot be switched. Can be determined.

【0048】ただし、図9の故障パターンにも示すよう
に、異常が発生するのは、第2カム22または第3カム
23に限られ、例えば第2カム22や第3カム23にピ
ンが入らないか、これらからピンが抜けない場合であ
り、したがって、第1カム21を基準として判定する
と、空燃比が変動するのは、第2カム22または第3カ
ム23で運転されている場合で、これからは第2カム2
2または第3カム23にピンが抜けないことが分かる。
However, as shown in the failure pattern of FIG. 9, the occurrence of an abnormality is limited to the second cam 22 or the third cam 23. For example, if a pin is inserted into the second cam 22 or the third cam 23, If the first cam 21 is used as a reference, the air-fuel ratio fluctuates only when the second cam 22 or the third cam 23 is operated. From now on, the second cam 2
It can be seen that the pin does not come off the second or third cam 23.

【0049】同じようにして、第2カム22を基準に判
定すると、第1カム21または第3カム23で運転され
ている場合が異常状態で、これは第2カム22にピンが
入らないか、第3カム23に入りっぱなしのときであ
る。さらに、第3カム23を基準にすると、第1カム2
1か第2カム22で運転されている場合で、第3カム2
3にピンがはいらないか、第2カム22に入りっぱなし
のときである。
In the same manner, when the judgment is made based on the second cam 22, the case where the operation is performed by the first cam 21 or the third cam 23 is an abnormal state. This is the time when the third cam 23 is left. Further, based on the third cam 23, the first cam 2
When the operation is performed by the first or second cam 22, the third cam 2
This is the case where no pin is required for No. 3 or the pin remains in the second cam 22.

【0050】このように、各カムを基準として空燃比の
変動特性からカム切換の異常を判定すると、6通りの異
常が判別できるが、実際に発生する異常は4通りである
から、全てを実行するとそれぞれ重複して判定される。
As described above, when the cam switching abnormality is determined from the fluctuation characteristics of the air-fuel ratio on the basis of each cam, six types of abnormalities can be determined. However, since four types of abnormalities actually occur, all of them are executed. Then, they are determined redundantly.

【0051】したがって、実際は全てのカムを基準にし
て、それぞれ空燃比の吸入空気量に対する変動特性を判
定しなくても、異常の判定は可能となる。
Therefore, it is possible to determine an abnormality without actually determining the variation characteristics of the air-fuel ratio with respect to the intake air amount on the basis of all the cams.

【0052】例えば、最初に中間カムである第2カムを
基準として空燃比変動特性から異常(第2カム22に入
らないか、第3カム23から抜けない)を判定したら、
次に第1カム21を基準にしたとすると、このときの異
常発生パターンのひとつに第3カム23への入りっぱな
しがあり、このことは既に第2カム22の基準時に分か
っているため、単に空燃比のずれ量が基準値を越えたか
どうかを判定するだけで、第2カム22から抜けないと
いう新たな異常が判定できるのである。同じようにし
て、その次に第3カム23を基準としての空燃比のずれ
量から、第2カム22から抜けないことは既に判定ずみ
のため、もう一つの異常状態、つまり第3カム23に入
らないことが分かる。
For example, first, if it is determined from the air-fuel ratio fluctuation characteristic that the second cam is an intermediate cam as a reference (abnormality does not enter the second cam 22 or escape from the third cam 23),
Next, assuming that the first cam 21 is used as a reference, one of the abnormality occurrence patterns at this time is to keep entering the third cam 23, which is already known when the second cam 22 is used as a reference. By simply determining whether or not the deviation amount of the air-fuel ratio has exceeded the reference value, it is possible to determine a new abnormality that the second cam 22 does not come off. In the same manner, since it has already been determined from the deviation amount of the air-fuel ratio with respect to the third cam 23 that the second cam 22 has not escaped, another abnormal state, that is, the third cam 23 You can see that it does not enter

【0053】ところで、このようにしてカム切換が不能
となったことが確認されたら、直ちに運転者に異常の発
生を知らせるが、同時に故障気筒での燃焼が悪化するの
を防ぐために、その気筒の燃料噴射弁61から噴射され
る燃料供給量を切換不能となったカムに対応するように
補正し、これによってその気筒の空燃比が目標値(通常
は理論空燃比)から大きくずれ込むことのないようにす
る。
By the way, when it is confirmed that the cam switching is disabled in this way, the driver is immediately notified of the occurrence of an abnormality, but at the same time, in order to prevent the combustion in the failed cylinder from deteriorating, the failure of the cylinder is prevented. The fuel supply amount injected from the fuel injection valve 61 is corrected so as to correspond to the cam that cannot be switched, so that the air-fuel ratio of the cylinder does not greatly deviate from the target value (generally, the stoichiometric air-fuel ratio). To

【0054】次にコントロールユニット51で実行され
るこのような制御を、図10、図11のフローチャート
にしたがって説明する。
Next, such control executed by the control unit 51 will be described with reference to the flowcharts of FIGS.

【0055】まず、ステップ1でスロットル開度を予め
設定した基準値と比較して、基準値以下の準定常運転に
あると判断したときに、ステップ2で吸入空気量Qa0
を読み込み、次いで基準となる中間カムである第2カム
22の使用域にあるかどうか判断する(ステップ3)。
First, in step 1, the throttle opening is compared with a preset reference value, and when it is determined that the quasi-steady operation is equal to or less than the reference value, in step 2, the intake air amount Qa 0
Is read, and it is determined whether or not it is in the use area of the second cam 22, which is the reference intermediate cam (step 3).

【0056】第2カム22の使用域にあると各気筒の空
燃比から故障の判定を行うが、これ以外のカム域では故
障判定は実施しない。
When the second cam 22 is in the use range, a failure is determined from the air-fuel ratio of each cylinder, but no failure determination is performed in other cam ranges.

【0057】ステップ4、5において、各気筒の空燃比
(A/F値)をそれぞれ読み込み、これら各気筒の空燃
比AF1,AF2,AF3,AF4から、全体気筒の平均空
燃比AFを算出すると共に、さらに平均空燃比AFに対
する各気筒の空燃比AFiのずれ量ΔAFiを演算す
る。
In steps 4 and 5, the air-fuel ratio (A / F value) of each cylinder is read, and the average air-fuel ratio AF of the entire cylinder is obtained from the air-fuel ratios AF 1 , AF 2 , AF 3 and AF 4 of each cylinder. Is calculated, and a deviation ΔAFi of the air-fuel ratio AFi of each cylinder with respect to the average air-fuel ratio AF is calculated.

【0058】そしてステップ6で、このΔAFiの絶対
値を所定の規準値a(図7(A)参照)と比較して、空
燃比のずれ量が小さいときは、後述するステップに移行
して基準カムを第1カム21、さらには第3カム23と
して、それぞれ空燃比のずれを判定する。
In step 6, the absolute value of ΔAFi is compared with a predetermined reference value a (see FIG. 7 (A)). The difference between the air-fuel ratios is determined for the first cam 21 and the third cam 23, respectively.

【0059】空燃比のずれ量ΔAFiが規準値以上のと
きは、ステップ7〜9である一定時間が経過するのを待
ち、スロットル開度が規定値以下であることを条件にし
て、再び吸入空気量Qa1を読み込む。そして、吸入空
気量の変化値(Qa1−Qa0)が所定値以上に達した
ら、再び基準カム(第2カム)の使用域かどうかを判定
して、基準カムでの運転域にあるときは、再度ステップ
12、13において、各気筒の空燃比BF1,BF2,B
3,BF4を読み込んだ後、全気筒の平均空燃比BFを
算出し、さらに各気筒毎の空燃比のずれ量ΔBFiを演
算するのである。
When the deviation ΔAFi of the air-fuel ratio is equal to or greater than the reference value, the flow waits for a certain period of time in Steps 7 to 9 to take place. The quantity Qa 1 is read. Then, when the change value (Qa 1 -Qa 0 ) of the intake air amount reaches a predetermined value or more, it is determined again whether the reference cam (second cam) is in use or not. In steps 12 and 13 again, the air-fuel ratios BF 1 , BF 2 and B
After reading F 3 and BF 4 , the average air-fuel ratio BF of all cylinders is calculated, and the deviation ΔBFi of the air-fuel ratio of each cylinder is calculated.

【0060】そして、ステップ14,15で、このずれ
量ΔBFiの絶対値を前記した所定の基準値aと比較
し、ずれ量が大きいときに、吸入空気量がQa0からQ
1に変化したときにおける、空燃比のずれ量の変動
幅、つまりΔAFiΔとBFiの差から、空燃比変動幅
の傾きの勾配Cを演算する。
Then, in steps 14 and 15, the absolute value of the deviation ΔBFi is compared with the above-mentioned predetermined reference value a, and when the deviation is large, the intake air amount changes from Qa 0 to Qa.
definitive when changes to a 1, the air-fuel ratio of the amount of deviation of the variation range, i.e. the difference of ΔAFiΔ and BFi, calculates the slope C of inclination of the air-fuel ratio fluctuation range.

【0061】このようにしてそれぞれ傾きの勾配Cを算
出したら、ステップ16でこれを規定値d(例えばある
正の値、図7の(A)参照)と比較し、規定値よりも大
きいときは(勾配は正)、その気筒(i気筒)のカムと
して第2カム22が指令されているにもかかわらず第3
カムが用いられており、このことから、サブロッカアー
ム29にピン35が係合したままであると判断される
(ステップ18)。
After calculating the gradients C of the respective gradients in this manner, the values are compared with a specified value d (for example, a certain positive value, see FIG. 7A) in step 16, and when the value is larger than the specified value, (The gradient is positive), and the third cam 22 is designated as the cam of the cylinder (i-cylinder) despite the command.
Since the cam is used, it is determined that the pin 35 is still engaged with the sub rocker arm 29 (step 18).

【0062】これに対して、規定値よりも小さいときは
(勾配は負)、その気筒のカムとして第2カム22が指
令されているにもかかわらず、第1カム21になってい
ることから、第2カム22のサブロッカアーム28のピ
ン34が入らないと判断される(ステップ17)。
On the other hand, when the value is smaller than the specified value (the gradient is negative), the first cam 21 is set even though the second cam 22 is commanded as the cam of the cylinder. It is determined that the pin 34 of the sub rocker arm 28 of the second cam 22 does not enter (step 17).

【0063】このようにして、空燃比のずれ量が所定の
規準値の範囲を越え、しかも、吸入空気量が変化したと
きの、その前後における空燃比の変動幅の傾きが一定値
を越えるときは、燃料噴射弁等の誤差によるものではな
く、その気筒のカム切換機構が故障して、使用カムが選
択された基準カムとは異なったカムで運転されている場
合であって、空燃比変動幅の勾配から故障が判定でき
る。
As described above, when the deviation amount of the air-fuel ratio exceeds the range of the predetermined reference value and the gradient of the fluctuation width of the air-fuel ratio before and after the change in the intake air amount exceeds a certain value. This is not due to the error of the fuel injection valve, etc., but the case where the cam switching mechanism of the cylinder has failed and the used cam is operated with a different cam from the selected reference cam, and the air-fuel ratio fluctuation Failure can be determined from the width gradient.

【0064】そして、これらの故障状態はそれぞれステ
ップ19において、運転者に知らせるべく異常表示装置
等に出力される。
These failure states are output to an abnormality display device or the like in step 19 to inform the driver.

【0065】一方、前記ステップ6において、空燃比の
ずれ量が規準値aよりも小さいときは、ステップ20に
移行して、第1カム21の使用域かどうかを判断し、今
度は第1カム21を基準カムとして、空燃比の判断を行
う。つまり、基準カムを第2カム22としているとき
に、第2カム22に固定されたままであったり、第3カ
ム23に入らないという(ただし第2カム22には入
る)異常があっても、空燃比はずれることがないため、
これらの判断はできない。
On the other hand, if the deviation amount of the air-fuel ratio is smaller than the reference value a in step 6, the process proceeds to step 20 to determine whether or not the first cam 21 is in use. The determination of the air-fuel ratio is performed using 21 as a reference cam. That is, when the reference cam is the second cam 22, even if there is an abnormality that the reference cam remains fixed to the second cam 22 or does not enter the third cam 23 (but enters the second cam 22), Because the air-fuel ratio does not deviate,
These decisions cannot be made.

【0066】そこで、第1カム21を基準カムとしたと
きの空燃比のずれ量ΔCFiを、前記ステップ3〜5と
同様にして算出して、これを規準値と比較する(ステッ
プ21、22)。
Then, the deviation amount ΔCFi of the air-fuel ratio when the first cam 21 is used as the reference cam is calculated in the same manner as in steps 3 to 5 and compared with the reference value (steps 21 and 22). .

【0067】空燃比のずれ量ΔCFiが基準値以上のと
きは、使用されているカムが第2カム22または第3カ
ム23である。ただし、第3カム23に固定されている
ときは、前述したステップ6において空燃比のずれ量Δ
AFiが規準値以下とはならないから、この場合は第2
カム22に固定されていると判断できるのである(ステ
ップ23)。
When the deviation amount ΔCFi of the air-fuel ratio is equal to or larger than the reference value, the used cam is the second cam 22 or the third cam 23. However, when the air-fuel ratio is fixed to the third cam 23, the air-fuel ratio deviation Δ
Since AFi does not fall below the reference value, in this case the second
It can be determined that it is fixed to the cam 22 (step 23).

【0068】これに対して、ΔCFiが基準値以下のと
きは、ステップ24に移行して第3カム23の使用域か
どうかを判断し、こんどは第3カム23を基準カムとし
て、前記と同様にして空燃比のずれ量ΔDFiを算出す
る(ステップ25)。そして、このカムでの空燃比のず
れ量ΔDFiを規準値と比較して、規準値よりも大きい
ときは、第3カム23に指令されているにもかかわら
ず、第2カム22または第1カム21が使用されている
のであるから、この場合には第3カム23に入らないと
いうことが判断できる(ステップ26、27)。
On the other hand, if ΔCFi is equal to or smaller than the reference value, the process goes to step 24 to determine whether or not the third cam 23 is in use. Then, the deviation amount ΔDFi of the air-fuel ratio is calculated (step 25). Then, the deviation amount ΔDFi of the air-fuel ratio at this cam is compared with the reference value, and when it is larger than the reference value, the second cam 22 or the first cam 22 is in spite of the instruction to the third cam 23. Since the first cam 21 is used, it can be determined that the third cam 23 does not enter in this case (steps 26 and 27).

【0069】カム切換機構の異常のパターンとしては、
前述したように、第2カムまたは第3カムに入らない場
合と、第2カムまたは第3カムから抜けない場合とがあ
るが、これらについては、上記したステップ17、1
8、23、27により、全てが判断できる。
The abnormal pattern of the cam switching mechanism is as follows.
As described above, there are cases where the second cam or the third cam does not enter, and cases where the second cam or the third cam does not come off.
8, 23, 27, all can be determined.

【0070】そして、これらのいずれでも無い場合は、
ステップ28において、全てが正常であると判定される
のである。
And, if none of these,
In step 28, it is determined that everything is normal.

【0071】また、上記においてカム切換に異常が発生
したときは、ステップ29においてその気筒の燃料供給
量を補正する。この場合、ステップ18と23により、
第2カム22または第3カム23に入りっぱなしのき
は、常にそれぞれのカムによる吸入空気量(シリンダ充
填空気量)に対応して燃料供給量を補正する。
If an abnormality has occurred in the cam switching, the fuel supply amount of the cylinder is corrected in step 29. In this case, steps 18 and 23
When the second cam 22 or the third cam 23 is not kept, the fuel supply amount is always corrected in accordance with the intake air amount (cylinder filling air amount) by each cam.

【0072】また、ステップ17によって第2カム22
に入らないと判断されたときは、第2カム22が指令さ
れたときだけ第1カム21に対応した燃料供給量に補正
し、その他のカムが指令されたときは、通常どおり他の
気筒と同じ燃料供給量とし、さらにステップ27により
第3カム23に入らないと判断されたときは、第3カム
23が指令されたときだけ第1カム21に対応した燃料
供給量に補正し、他のカムのときは補正は行わない。
In step 17, the second cam 22
If it is determined that the second cam 22 is not commanded, the fuel supply amount is corrected to the first cam 21 only when the second cam 22 is commanded. When the fuel supply amount is the same, and it is determined in step 27 that the fuel does not enter the third cam 23, the fuel supply amount is corrected to the fuel supply amount corresponding to the first cam 21 only when the third cam 23 is commanded. No correction is made for a cam.

【0073】このようにして、カム切換機構に異常が発
生したときは、異常気筒の空燃比が大幅にずれることの
ないように燃料供給量を補正することで、故障が直るま
での間の運転性の悪化を防止することができる。
As described above, when an abnormality occurs in the cam switching mechanism, the fuel supply amount is corrected so that the air-fuel ratio of the abnormal cylinder does not significantly deviate. It is possible to prevent deterioration of sex.

【0074】なお、この実施例では基準とするカムとし
て中間カムである第2カム22を選び、このときの空燃
比の変動幅の傾きから異常を判断し、次いで、第1カム
21と第2カム23による空燃比のずれ量から異常の判
定を行っているが、さらに多くのカムを備える場合に
も、中間的な出力特性(吸気充填効率)を基準として、
同様な判断が実行できることは容易に理解されるであろ
う。
In this embodiment, the second cam 22, which is an intermediate cam, is selected as a reference cam, and an abnormality is determined from the gradient of the fluctuation width of the air-fuel ratio at this time. Although the abnormality is determined from the deviation amount of the air-fuel ratio by the cam 23, even when more cams are provided, the intermediate output characteristic (intake charging efficiency) is used as a reference.
It will be readily appreciated that similar decisions can be made.

【発明の効果】以上のように本発明によれば、中間的な
出力特性を有するバルブ作動態様を基準としたときの全
気筒の平均空燃比に対する各気筒の空燃比の差を判定す
る手段と、空燃比の差が基準値を超えた気筒について空
燃比差の勾配の大きさから切換不能のバルブ作動態様
判定する手段とを備えたため、吸入空気量が変化したと
きの空燃比の差の勾配の大きさから切換不能となった
ルブ作動態様を的確に判断することができ、しかもこの
ようにバルブ作動態様切換機構の異常を測定された排気
空燃比に基づいて判定するので、バルブ作動態様の切換
機構部分に異常判定のための検出手段を設置する必要が
なく、構造の簡略化やコスト低減が図れる。また、異常
の発生した気筒の切換不能となったバルブ作動態様が特
定されると、そのバルブ作動態様に対応してその気筒だ
け燃料の供給量を補正することにより、空燃比の変動を
防ぐことができるため、故障を修理するまでの間でも、
とりあえずその気筒での失火や燃焼の不安定化を回避で
きる。
As described above, according to the present invention, an intermediate
Means for determining a difference in air-fuel ratio of each cylinder with respect to an average air-fuel ratio of all cylinders based on a valve operation mode having output characteristics; and a gradient of an air-fuel ratio difference for cylinders in which the difference in air-fuel ratio exceeds a reference value. because having a means for determining the magnitude valve operation mode changeover switching is not capacity from of became changeover impossible from the gradient magnitude of the difference between the air-fuel ratio when the intake air amount has changed field
Can be accurately determined Lube operating mode, and since determination in this manner based on the exhaust air-fuel ratio measured abnormality of the valve operation mode changeover mechanism, for abnormality determination to the switching mechanism portion of the valve operation mode There is no need to install a detecting means, so that the structure can be simplified and the cost can be reduced. In addition, when the valve operation mode in which the cylinder in which the abnormality has occurred cannot be switched is specified, the change in the air-fuel ratio is prevented by correcting the fuel supply amount only for the cylinder corresponding to the valve operation mode. Can be repaired,
Anyway, it is possible to avoid misfiring and unstable combustion in the cylinder.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of the present invention.

【図2】本発明の実施例を示す可変動弁機構の平面図で
ある。
FIG. 2 is a plan view of the variable valve mechanism according to the embodiment of the present invention.

【図3】図2のX−X線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line XX of FIG. 2;

【図4】各カムのリフト特性を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing lift characteristics of each cam.

【図5】各カムによる出力特性をトルクと回転数に基づ
いて示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing output characteristics of each cam based on torque and rotation speed.

【図6】コントロールユニットのブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of a control unit.

【図7】(A)(B)(C)はそれぞれ第2カム、第1
カム、第3カムを基準としたときの吸入空気量の変化特
性を示す説明図である。
FIGS. 7A, 7B, and 7C show a second cam and a first cam, respectively.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a change characteristic of an intake air amount based on a cam and a third cam.

【図8】燃料噴射弁の噴射パルスと噴射量との関係を示
す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a relationship between an injection pulse and an injection amount of a fuel injection valve.

【図9】カムの異常の発生パターンを示す説明図であ
る。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an occurrence pattern of a cam abnormality.

【図10】コントロールユニットにおいて実行される制
御動作を示すフローチャートの一部である。
FIG. 10 is a part of a flowchart showing a control operation executed in the control unit.

【図11】コントロールユニットにおいて実行される制
御動作を示すフローチャートで、図10の残りの部分で
ある。
FIG. 11 is a flowchart showing a control operation executed in the control unit, which is the remaining part of FIG. 10;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 第1カム 22 第2カム 23 第3カム 24 吸・排気弁 25 メインロッカアーム 28 サブロッカアーム 29 サブロッカアーム 34 ピン 35 ピン 51 コントロールユニット 52 クランク角センサ 53 アクセル操作量センサ 60 排気センサ 61 燃料噴射弁 21 First cam 22 Second cam 23 Third cam 24 Intake / exhaust valve 25 Main rocker arm 28 Sub rocker arm 29 Sub rocker arm 34 Pin 35 Pin 51 Control unit 52 Crank angle sensor 53 Accelerator operation amount sensor 60 Exhaust sensor 61 Fuel injection valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02D 43/00 301 F02D 43/00 301Z (56)参考文献 特開 平1−110817(JP,A) 特開 平2−42152(JP,A) 特開 平4−148042(JP,A) 特開 平4−159426(JP,A) 特開 平4−269353(JP,A) 特開 平1−110817(JP,A) 特開 平2−42152(JP,A) 特開 昭63−167016(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02D 13/02 F01L 13/00 F02D 41/22 F02D 41/36 F02D 43/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI F02D 43/00 301 F02D 43/00 301Z (56) References JP-A-1-110817 (JP, A) JP-A-2-42152 (JP, A) JP-A-4-14842 (JP, A) JP-A-4-159426 (JP, A) JP-A-4-269353 (JP, A) JP-A-1-110817 (JP, A) JP-A-2-42152 (JP, A) JP-A-63-167016 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) F02D 13/02 F01L 13/00 F02D 41/22 F02D 41/36 F02D 43/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 各気筒毎に配設したそれぞれ出力特性の
異なる少なくとも3つのバルブ作動態様と、これらの
ルブ作動態様を運転条件に応じて切換える機構とを備え
た内燃機関において、機関の吸入空気量に基づいて燃料
供給量を演算する手段と、この演算された燃料量を各気
筒に均等に分配供給する手段と、各気筒の排気空燃比を
判別する手段と、出力特性が中間に位置するバルブ作動
態様を使用する運転域において全気筒の平均空燃比に対
して各気筒の空燃比の差が基準値を超えたかどうかを判
定する手段と、基準値を超えた気筒について吸入空気量
に対する前記空燃比差の勾配の大きさから切換不能の
ルブ作動態様を判定する手段とを備えたことを特徴とす
バルブ作動態様切換機構の故障判定装置。
1. A at least three valve operation mode different respective output characteristics is disposed for each cylinder, these bars
A means for calculating a fuel supply amount based on an intake air amount of an engine in an internal combustion engine having a mechanism for switching a lube operation mode according to operating conditions, and distributing and supplying the calculated fuel amount to each cylinder evenly , Means for determining the exhaust air-fuel ratio of each cylinder, and operation of the valve whose output characteristic is located in the middle.
Means for determining whether a difference between the air-fuel ratio of each cylinder with respect to the average air-fuel ratio of all cylinders exceeds a reference value in an operating range using the aspect, and the air-fuel ratio with respect to the intake air amount for the cylinders exceeding the reference value. bar of the switching switching is not capacity from the size of the gradient of the difference
Means for determining a lube operation mode . A failure judgment apparatus for a valve operation mode switching mechanism.
【請求項2】 各気筒毎に配設したそれぞれ出力特性の
異なる少なくとも3つのバルブ作動態様と、これらの
ルブ作動態様を運転条件に応じて切換える機構とを備え
た内燃機関において、機関の吸入空気量に基づいて燃料
供給量を演算する手段と、この演算された燃料量を各気
筒に均等に分配供給する手段と、各気筒の排気空燃比を
判別する手段と、出力特性が中間に位置するバルブ作動
態様を使用する運転域において全気筒の平均空燃比に対
して各気筒の空燃比の差が基準値を超えたかどうかを判
定する手段と、基準値を超えた気筒について吸入空気量
に対する前記空燃比差の勾配の大きさから切換不能の
ルブ作動態様を判定する手段と、切換不能となったバル
ブ作動態様が特定されたときにその気筒だけそのカム
動バルブ作動態様に対応した燃料供給量に補正する手段
とを備えたことを特徴とするカム作動態様切換機構の故
障判定装置。
Wherein at least three valve operation mode different respective output characteristics is disposed for each cylinder, these bars
A means for calculating a fuel supply amount based on an intake air amount of an engine in an internal combustion engine having a mechanism for switching a lube operation mode according to operating conditions, and distributing and supplying the calculated fuel amount to each cylinder evenly , Means for determining the exhaust air-fuel ratio of each cylinder, and operation of the valve whose output characteristic is located in the middle.
Means for determining whether a difference between the air-fuel ratio of each cylinder with respect to the average air-fuel ratio of all cylinders exceeds a reference value in an operating range using the aspect, and the air-fuel ratio with respect to the intake air amount for the cylinders exceeding the reference value. bar of the switching switching is not capacity from the size of the gradient of the difference
Means for determining Lube operating mode, Bal became changeover impossible
Only the cam operation that cylinder when the blanking operation mode is identified
Means for correcting the fuel supply amount corresponding to the operating mode of the dynamic valve .
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