JP3839454B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

この発明は、バルブタイミング変更機構を備える内燃機関の制御装置において、特にバルブタイミング変更機構のフェール判定に関するものである。   The present invention relates to a control apparatus for an internal combustion engine including a valve timing changing mechanism, and particularly to a failure determination of the valve timing changing mechanism.

図７は従来の内燃機関の制御システムの構成図を示したものである。尚、この図７では、例として一般的な吸気バルブの開閉タイミングのみを変更するシステムについて示している。
図７において、１００はシリンダ、１０１はシリンダ１００内を往復運動するピストン、１０２は点火コイル、１０３は吸気管、１０４は排気管、１０５はインジェクタ、１０６はＯ２センサ、１０７は水温センサ、１０８はスロットルバルブである。 FIG. 7 shows a configuration diagram of a conventional control system for an internal combustion engine. FIG. 7 shows a system that changes only the opening / closing timing of a general intake valve as an example.
In FIG. 7, 100 is a cylinder, 101 is a piston that reciprocates in the cylinder 100, 102 is an ignition coil, 103 is an intake pipe, 104 is an exhaust pipe, 105 is an injector, 106 is an O 2 sensor, 107 is a water temperature sensor, 108 Is a throttle valve.

図７に示すように、バルブタイミング変更機構を備える内燃機関の構成は、燃焼が行われるシリンダ１００の上部に吸排気を行う吸気バルブ１１７及び排気バルブ１１８を持ち、吸気バルブ１１７の上方には、吸気バルブ１１７を開閉駆動させるための吸気カムシャフト１１５が配置され、排気バルブ１１８の上方には、排気バルブ１１８を開閉駆動させるための排気カムシャフト１１９が配置されている。
吸気カムシャフト１１５の端面には、機関の潤滑油により駆動される油圧アクチュエータ（以下、ＶＶＴ ＡＣＴと称する）１１４が連結されている。このＶＶＴ ＡＣＴ１１４は、吸気側タイミングプーリ１２０に対する吸気カムシャフト１１５の変位角度を変化させることにより、吸気バルブ１１７のバルブ開閉タイミングを連続的に変更するものである。
オイル・コントロール・バルブ（以下、ＯＣＶと称する）１２１は、ＶＶＴ ＡＣＴ１１４に作動油を供給するとともに作動油の油量を調整し、ＶＶＴ ＡＣＴ１１４を駆動して、バルブタイミングを変更する。
尚、図７では、吸気側のバルブタイミングのみを変更するシステムについて示しているが、排気側のシステムについても同様である。 As shown in FIG. 7, the configuration of the internal combustion engine including the valve timing changing mechanism has an intake valve 117 and an exhaust valve 118 that perform intake and exhaust on the upper part of the cylinder 100 where combustion is performed, and above the intake valve 117, An intake camshaft 115 for opening and closing the intake valve 117 is disposed, and an exhaust camshaft 119 for opening and closing the exhaust valve 118 is disposed above the exhaust valve 118.
A hydraulic actuator (hereinafter referred to as VVT ACT) 114 driven by engine lubricating oil is connected to the end face of the intake camshaft 115. The VVT ACT 114 continuously changes the valve opening / closing timing of the intake valve 117 by changing the displacement angle of the intake camshaft 115 with respect to the intake side timing pulley 120.
An oil control valve (hereinafter referred to as OCV) 121 supplies hydraulic oil to the VVT ACT 114, adjusts the amount of hydraulic oil, drives the VVT ACT 114, and changes the valve timing.
FIG. 7 shows a system that changes only the valve timing on the intake side, but the same applies to the system on the exhaust side.

図８は、従来の内燃機関の制御装置としてのエンジン制御装置（以下、ＥＣＵと称する）１２２の一例を示すブロック図である。
図８において、１は運転状態検出手段である。この運転状態検出手段１は、機関のエンジン回転数を検出するクランク角度位置検出センサ１１０や、スロットル開度検出センサ１１２、圧力センサ１１３、水温センサ１０７など各種センサの出力信号の情報から機関の運転状態を検出するものである。
２は実バルブタイミング検出手段である。この実バルブタイミング検出手段２は、クランク角度位置検出センサ１１０とカム角度位置検出センサ１１１の出力信号から実際のバルブタイミングの位置を検出するものである。
３は目標進角量設定手段である。これは、運転状態検出手段１からの検出結果Ｘからその運転状態において最適な目標バルブタイミングを設定するものであり、エンジン回転数と充填効率あるいはエンジン回転数とスロットル開度により予めマッピングされている。例えば、水温が所定温度以上（例えば、０℃以上）など所定の運転条件を満足したときにマップを検索し、補間演算して最適な目標進角量θｂを設定し、所定の運転条件を満足しないときは目標進角量θｂをベースの基準位置（例えば、吸気側は最遅角の位置、排気側は最進角の位置）に固定する。
４は第１の記憶手段であり、アイドル運転など所定の運転条件で目標進角量設定手段３により設定した目標進角量θｂがベースの基準位置である所定値（例えば、吸気側は最遅角の位置、排気側は最進角の位置）のときに実バルブタイミング検出手段２の検出値θａを記憶するものである。
５は実進角量演算手段であり、実バルブタイミング検出手段２の検出値θａと第１の記憶手段４の記憶値θ＊１とから、バルブの実際の進角量θｒを演算するものである。
６は制御手段であり、これは、目標進角量設定手段３で設定した目標進角量θｂに実進角量演算手段５で演算した実進角量θｒが収束するようにバルブタイミング変更機構７を制御するとともに、実進角量θｒと目標進角量θｂの偏差に基づきフィードバック制御を行い、制御量に応じた制御信号Ｙを出力する。
バルブタイミング変更機構７は、クランクシャフト１１６に対する吸気カムシャフト１１５の位相を連続的に可変する上述のＶＶＴ ＡＣＴ１１４と、このＶＶＴ ＡＣＴ１１４を駆動制御する上述のＯＣＶ１２１とから成る。
ＯＣＶ１２１は、ＶＶＴ ＡＣＴ１１４への油路を切り換えるスプール弁とこのスプール弁の位置を制御するリニア・ソレノイドから成る。このＯＣＶ１２１は、制御手段６から出力される制御信号により通電電流制御され、ＶＶＴ ＡＣＴ１１４への油路を切り換え作動油の油量を調整して、ＶＶＴ ＡＣＴ１１４を駆動しバルブタイミングを変更する。
８はフェール判定手段である。これは、目標進角量設定手段３で設定した目標進角量θｂと実進角量演算手段５で演算した実進角量θｒとに基づいて、バルブタイミング変更機構７のフェール（異常）を判定するものである。 FIG. 8 is a block diagram showing an example of an engine control device (hereinafter referred to as ECU) 122 as a conventional control device for an internal combustion engine.
In FIG. 8, 1 is a driving | running state detection means. This operating state detecting means 1 is operated from the information of output signals of various sensors such as a crank angle position detecting sensor 110 for detecting the engine speed of the engine, a throttle opening detecting sensor 112, a pressure sensor 113, and a water temperature sensor 107. The state is detected.
Reference numeral 2 denotes an actual valve timing detection means. The actual valve timing detection means 2 detects the actual valve timing position from the output signals of the crank angle position detection sensor 110 and the cam angle position detection sensor 111.
Reference numeral 3 denotes a target advance amount setting means. This is to set the optimum target valve timing in the operation state from the detection result X from the operation state detection means 1, and is mapped in advance by the engine speed and the charging efficiency or the engine speed and the throttle opening. . For example, when the water temperature satisfies a predetermined operating condition such as a predetermined temperature or higher (for example, 0 ° C. or higher), the map is searched, and an optimum target advance amount θb is set by interpolation calculation to satisfy the predetermined operating condition. If not, the target advance amount θb is fixed at the base reference position (for example, the most retarded position on the intake side and the most advanced position on the exhaust side).
Reference numeral 4 denotes a first storage means, which is a predetermined value (for example, the slowest on the intake side on the intake side) where the target advance amount θb set by the target advance amount setting means 3 under predetermined operating conditions such as idle operation is the base reference position. The detected value θa of the actual valve timing detection means 2 is stored at the corner position (the exhaust side is the most advanced position).
Reference numeral 5 denotes an actual advance amount calculation means for calculating the actual advance angle amount θr of the valve from the detected value θa of the actual valve timing detection means 2 and the stored value θ * 1 of the first storage means 4. is there.
Reference numeral 6 denotes control means, which is a valve timing changing mechanism so that the actual advance amount θr calculated by the actual advance amount calculation means 5 converges on the target advance amount θb set by the target advance amount setting means 3. 7 and feedback control is performed based on the deviation between the actual advance amount θr and the target advance amount θb, and a control signal Y corresponding to the control amount is output.
The valve timing changing mechanism 7 includes the above-described VVT ACT 114 that continuously varies the phase of the intake camshaft 115 with respect to the crankshaft 116, and the above-described OCV 121 that drives and controls the VVT ACT 114.
The OCV 121 includes a spool valve that switches an oil passage to the VVT ACT 114 and a linear solenoid that controls the position of the spool valve. This OCV 121 is energized and controlled by a control signal output from the control means 6, switches the oil path to the VVT ACT 114, adjusts the amount of hydraulic oil, drives the VVT ACT 114, and changes the valve timing.
8 is a fail determination means. This is based on the target advance amount θb set by the target advance amount setting means 3 and the actual advance angle amount θr calculated by the actual advance angle amount calculating means 5. Judgment.

次に、図９を参照しながら、実バルブタイミング検出手段２における実バルブタイミングの検出動作について説明する。
図９は、クランク角度位置検出センサ１１０からの出力信号であるクランク角度位置検出信号（以下、ＳＧＴと称する）と、カム角度位置検出センサ１１１からの出力信号であるカム角度位置検出信号（以下、ＳＧＣと称する）を示すタイミングチャートであり、ＳＧＴとＳＧＣの位相関係と実バルブタイミング検出値θａの算出処理方法を示している。図９（ｂ）のＳＧＣ＊は、バルブタイミングが最遅角位置のときのＳＧＣを示しており、図９（ｃ）のＳＧＣａは、バルブタイミングを進角させたときのＳＧＣを示している。 Next, the actual valve timing detection operation in the actual valve timing detection means 2 will be described with reference to FIG.
FIG. 9 shows a crank angle position detection signal (hereinafter referred to as SGT) which is an output signal from the crank angle position detection sensor 110 and a cam angle position detection signal (hereinafter referred to as an output signal from the cam angle position detection sensor 111). (Referred to as SGC) showing the phase relationship between SGT and SGC and the calculation processing method of the actual valve timing detection value θa. SGC * in FIG. 9B indicates SGC when the valve timing is at the most retarded position, and SGCa in FIG. 9C indicates SGC when the valve timing is advanced.

ＥＣＵ１２２は、図９（ａ）のＳＧＴにおける図示の１１０°ＣＡ（クランクシャフトの変位角。尚、ここでは、カムシャフト１回転に対しクランクシャフトが１回転する場合を例にしている）に相当する時間Ｔ１１０を計測するとともに、ＳＧＣからＳＧＴまでの位相差時間Ｔａを計測し、ＳＧＴタイミング（例えば、ＢＴＤＣ（上死点前）７５°ＣＡ）毎に（１）式により実バルブタイミング検出値θａを求める。
θａ＝Ｔａ／Ｔ１１０×１１０［°ＣＡ］ ……（１） The ECU 122 corresponds to the illustrated 110 ° CA (displacement angle of the crankshaft. Here, a case where the crankshaft makes one rotation with respect to one rotation of the camshaft is taken as an example) in the SGT of FIG. 9A. The time T 110 is measured, and the phase difference time Ta from SGC to SGT is measured, and the actual valve timing detection value θa is calculated by the equation (1) at every SGT timing (for example, BTDC (before top dead center) 75 ° CA). Ask for.
θa = Ta / T 110 × 110 [° CA] (1)

また、アイドル運転状態など安定した所定の運転状態の条件下において、目標進角量が最遅角位置のとき（θｂ＝０のとき）の実バルブタイミング検出値θａを第１の記憶値（最遅角学習値）θ＊１として記憶する。最遅角学習値θ＊１は、実バルブタイミングの実進角量θｒ演算の基準値となるもので、ＶＶＴ ＡＣＴ１１４、クランク角度位置検出センサ１１０、カム角度位置検出センサ１１１の部品ばらつきや取付ばらつきなどによるシステム毎の検出差をシステムとして吸収するために設定されており、高精度な制御を行うために２５ｍｓ毎またはＳＧＴタイミング（例えば、ＢＴＤＣ７５°ＣＡ）毎など短い時間周期で頻繁に更新している。
実際には、最遅角学習値θ＊１は、ＶＶＴ ＡＣＴ１１４、クランク角度位置検出センサ１１０、カム角度位置検出センサ１１１の部品ばらつきや取付ばらつきを考慮した上で、上下限値に制限している（例えば、設計センター値±ばらつき＝２５±２０°ＣＡの場合は、上限値θ＊ｍａｘ＝４５°ＣＡ，下限値θ＊ｍｉｎ＝５°ＣＡに制限している）。
即ち、最遅角学習値θ＊１を基準とした実バルブタイミングの進角量である実進角量θｒは、（２）式で求めることができる。
θｒ＝θａ−θ＊１ ……（２） In addition, the actual valve timing detection value θa when the target advance amount is at the most retarded position (when θb = 0) under the condition of a stable predetermined operation state such as an idle operation state is set to the first stored value (maximum (Retarded learning value) is stored as θ * 1. The most retarded learning value θ * 1 is a reference value for calculating the actual advance amount θr of the actual valve timing. The component variation and the mounting variation of the VVT ACT 114, the crank angle position detection sensor 110, and the cam angle position detection sensor 111. It is set to absorb the detection difference for each system as a system, and is updated frequently in a short time period such as every 25 ms or every SGT timing (for example, BTDC 75 ° CA) for high-precision control. Yes.
Actually, the most retarded angle learning value θ * 1 is limited to the upper and lower limit values in consideration of component variations and mounting variations of the VVT ACT 114, the crank angle position detection sensor 110, and the cam angle position detection sensor 111. (For example, when the design center value ± variation = 25 ± 20 ° CA, the upper limit value θ * max = 45 ° CA and the lower limit value θ * min = 5 ° CA are limited).
That is, the actual advance amount θr that is the advance amount of the actual valve timing based on the most retarded learning value θ * 1 can be obtained by the equation (2).
θr = θa−θ * 1 (2)

また、ＥＣＵ１２２は、制御手段６により、実進角量θｒと目標進角量θｂとの偏差に基づいてフィードバック制御をすることにより、実進角量θｒを目標進角量θｂに収束させる。
さらに、ＥＣＵ１２２は、ＶＶＴ ＡＣＴ１１４やＯＣＶ１２１から成るバルブタイミング変更機構７のフェールを下記の方法で検出している。
例えば、走行中に、ＯＣＶ１２１が異物の噛み込みなどによりスプール弁の位置が固着し、ＶＶＴ ＡＣＴ１１４が吸気バルブの最進角位置のバルブタイミングに張り付いたバルブタイミング変更機構７のフェール（最進角異常）が発生した場合（即ち、吸気カムシャフト１１５が最進角位置まで移動した場合）には、実進角量演算手段５の実進角量θｒは、ＶＶＴ ＡＣＴ１１４の最大動作角θａｃｔとなる。ＶＶＴ ＡＣＴ１１４の最大動作角θａｃｔが４５°ＣＡであるとすると、θｒ＝θａ−θ＊１＝４５°ＣＡとなる。
また、反対に、ＯＣＶ１２１のスプール弁の位置が固着し、ＶＶＴ ＡＣＴ１１４が吸気バルブの最遅角位置のバルブタイミングに張り付いたフェール（最遅角異常）が発生した場合には、実進角量θｒ＝θａ−θ＊１≒０となる。 Further, the ECU 122 causes the control means 6 to perform feedback control based on the deviation between the actual advance angle amount θr and the target advance angle amount θb, thereby converging the actual advance angle amount θr to the target advance angle amount θb.
Further, the ECU 122 detects a failure of the valve timing changing mechanism 7 including the VVT ACT 114 and the OCV 121 by the following method.
For example, during travel, the spool valve position is fixed due to the OCV 121 being caught in a foreign object, and the VVT ACT 114 is stuck to the valve timing at the most advanced position of the intake valve. (Ie, when the intake camshaft 115 has moved to the most advanced position), the actual advance amount θr of the actual advance angle calculation means 5 becomes the maximum operating angle θact of the VVT ACT 114. . Assuming that the maximum operating angle θact of the VVT ACT 114 is 45 ° CA, θr = θa−θ * 1 = 45 ° CA.
On the other hand, if the position of the spool valve of the OCV 121 is fixed and the VVT ACT 114 sticks to the valve timing of the most retarded position of the intake valve (failure of the most retarded angle), the actual advance angle amount θr = θa−θ * 1≈0.

フェール判定手段８は、目標進角量θｂと実進角量θｒの偏差がフェール判定進角量θｆ１（例えば、２０°ＣＡ）より大きいとき，即ち、｜θｂ−θｒ｜＞θｆ１の状態が、フェール判定時間ｔｆ１（例えば、５秒）以上継続したときにフェールと判定検出する。
即ち、θｒがθｂに収束するようにフィードバック制御をしているにも関わらず、フェール判定時間ｔｆ１経過しても｜θｂ−θｒ｜＞θｆ１となっていれば、異常状態であると判定し、フェールを検出するのである。 The fail determination unit 8 determines that when the deviation between the target advance amount θb and the actual advance amount θr is greater than the fail determination advance amount θf1 (for example, 20 ° CA), that is, the state of | θb−θr |> θf1 A failure is detected and detected when the failure determination time tf1 (for example, 5 seconds) continues.
That is, even if feedback control is performed so that θr converges to θb, if | θb−θr |> θf1 even if the failure determination time tf1 elapses, it is determined that the state is abnormal. Fail is detected.

特開平８−２０００２０号公報JP-A-8-200020

従来の内燃機関の制御装置においては、上記のようなバルブタイミング変更機構７のフェールが発生した運転条件によっては（例えば、アイドル運転状態で目標進角量が最遅角位置（θｂ＝０）のときに、ＶＶＴ ＡＣＴ１１４が吸気バルブの最進角位置のバルブタイミングに張り付いたフェール（最進角異常）が発生した場合には）、上記の方法でフェールを判定検出する前に第１の記憶手段４の記憶値（最遅角学習値）θ＊１が更新されて誤学習するため、実進角量θｒが実際の進角量（＝４５°ＣＡ）よりも小さくなり、θｒ≦θｆ１（＝２０°ＣＡ）となってフェール判定ができなくなるという課題があった。つまり、バルブタイミング変更機構７がフェールとなった状態、例えば、ＯＣＶ１２１が異物の噛み込みなどによりスプール弁の位置が固着し、ＶＶＴ ＡＣＴ１１４が吸気バルブの最進角位置の実バルブタイミングに張り付いた場合には、フェールを検出できないため、エンジンの出力低下やエンジンストール、異常振動発生などの運転性能の悪化や、排気ガス悪化などの不具合発生を確認できなくなるという課題があった。   In the control device for a conventional internal combustion engine, depending on the operating condition in which the valve timing changing mechanism 7 has failed as described above (for example, the target advance amount is the most retarded position (θb = 0) in the idle operation state). (When a failure (maximum advance angle abnormality) occurs when the VVT ACT 114 sticks to the valve timing of the most advanced angle position of the intake valve), the first memory is stored before the failure is detected and detected by the above method. Since the stored value (most retarded angle learning value) θ * 1 of the means 4 is updated and mislearned, the actual advance amount θr becomes smaller than the actual advance amount (= 45 ° CA), and θr ≦ θf1 ( = 20 ° CA), and there is a problem that fail determination cannot be performed. In other words, when the valve timing changing mechanism 7 has failed, for example, the OCV 121 is stuck in the position of the spool valve due to a foreign object biting, and the VVT ACT 114 is stuck to the actual valve timing of the most advanced angle position of the intake valve. In this case, since a failure cannot be detected, there has been a problem that it becomes impossible to confirm the occurrence of a malfunction such as a deterioration in operating performance such as a decrease in engine output, an engine stall or abnormal vibration, or a deterioration in exhaust gas.

尚、特開平８−２０００２０号公報に開示された技術では、上記実バルブタイミング検出値θａに相当する実変位角ＶＴＢの値が、通常は学習により上記第１の記憶手段の記憶値に相当する最遅角学習値ＧＴＶとして更新されるので（特開平８−２０００２０号公報の図４のステップＳ１５）、これによっても、最遅角学習値ＧＴＶが逐次更新されて誤学習するため、上記実進角量θｒに相当する変位角ＶＴ＝ＶＴＢ−ＧＴＶ（即ちθｒ＝θａ−θ＊１）が実際の進角量よりも小さくなることになり、θｒ≦θｆ１となってフェールを判定できなくなるという課題があった。   In the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-200020, the value of the actual displacement angle VTB corresponding to the actual valve timing detection value θa normally corresponds to the stored value of the first storage means by learning. Since it is updated as the most retarded learning value GTV (step S15 in FIG. 4 of JP-A-8-200020), the most retarded angle learned value GTV is also sequentially updated and erroneously learned. The displacement angle VT = VTB-GTV (that is, θr = θa−θ * 1) corresponding to the angular amount θr becomes smaller than the actual advance amount, and θr ≦ θf1 and failure cannot be determined. was there.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、運転条件に関係なく、バルブタイミング変更機構のフェールを判定検出することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and has an object to provide a control device for an internal combustion engine that can determine and detect a failure of a valve timing changing mechanism regardless of operating conditions. Yes.

この発明に係る内燃機関の制御装置は、内燃機関の運転状態を検出するための運転状態検出手段と、吸気バルブ及び排気バルブのバルブオーバーラップ量を変更すべく前記各バルブの少なくとも一方におけるバルブタイミングを変更するためのバルブタイミング変更機構と、実際のバルブタイミングの位置を検出するための実バルブタイミング検出手段と、前記運転状態検出手段の検出結果に基づき目標のバルブタイミングを設定する目標進角量設定手段と、特定の運転状態において前記目標進角量設定手段で設定した目標進角量がバルブタイミングが基準位置となる所定値のときの前記実バルブタイミング検出手段の検出値を記憶するとともにこの記憶値が更新される第１の記憶手段と、前記第１の記憶手段の記憶値と前記実バルブタイミング検出手段の検出値とに基づいてバルブの進角量を演算する実進角量演算手段と、前記実進角量演算手段で演算した実進角量を前記目標進角量設定手段で設定した目標進角量に変更するように前記バルブタイミング変更機構を制御する制御手段を備えた内燃機関の制御装置において、特定の運転状態において前記目標進角量設定手段で設定した目標進角量がバルブタイミングが基準位置となる所定値のときの前記実バルブタイミング検出手段の検出値を記憶するとともに始動から停止までの１運転周期の間に１回のみ記憶値が更新される第２の記憶手段と、フェール判定手段とを備え、フェール判定手段は、前記実バルブタイミング検出手段の検出値と前記第２の記憶手段の記憶値との差と前記目標進角量設定手段で設定した目標進角量との偏差が所定値以上である状態が所定時間以上継続した場合に前記バルブタイミング変更機構のフェールを判定する。
また、前記１運転周期毎の始動直後のアイドル運転状態毎に前記第２の記憶手段の記憶値を更新するようにした。 The control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention includes an operation state detection means for detecting an operation state of the internal combustion engine, and a valve timing in at least one of the valves to change the valve overlap amount of the intake valve and the exhaust valve. A valve timing changing mechanism for changing the actual valve timing, an actual valve timing detecting means for detecting the actual valve timing position, and a target advance amount for setting a target valve timing based on the detection result of the operating state detecting means Stores the detection value of the actual valve timing detection means when the target advance angle amount set by the target advance angle amount setting means in a specific operating state is a predetermined value at which the valve timing becomes the reference position. A first storage means for updating a stored value, a stored value of the first storage means and the actual valve timing; The actual advance amount calculation means for calculating the advance amount of the valve based on the detection value of the detection means, and the actual advance amount calculated by the actual advance amount calculation means is set by the target advance amount setting means. In the control device for an internal combustion engine provided with a control means for controlling the valve timing changing mechanism so as to change to the target advance amount, the target advance amount set by the target advance amount setting means in a specific operating state is Second storage means for storing the detection value of the actual valve timing detection means when the valve timing is a predetermined value as a reference position and for updating the stored value only once during one operation cycle from start to stop. And a fail determination means, wherein the fail determination means is a target advance angle set by the target advance angle setting means and the difference between the detected value of the actual valve timing detection means and the stored value of the second storage means. With quantity Deviation determining the failure of the valve timing change mechanism when the state is not less than a predetermined value continues for a predetermined time or longer.
Further, the stored value of the second storage means is updated for each idle operation state immediately after the start of each operation cycle.

この発明によれば、運転条件に関係なく、バルブタイミング変更機構のフェールを判定検出することができる内燃機関の制御装置が得られる。   According to the present invention, it is possible to obtain an internal combustion engine control apparatus capable of determining and detecting a failure of the valve timing changing mechanism regardless of the operating conditions.

以下に述べる各実施の形態において、内燃機関の制御システム自体の構成は、図７の従来システムと同様であるので説明を省略する。また、各実施の形態では、吸気側のバルブタイミングのみを変更するシステムについて説明するが、排気側のシステムについても同様である。   In each of the embodiments described below, the configuration of the control system itself for the internal combustion engine is the same as that of the conventional system in FIG. In each embodiment, a system for changing only the valve timing on the intake side will be described, but the same applies to the system on the exhaust side.

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。
図１は、この発明の実施の形態１における内燃機関の制御装置のブロック図である。
図１に示すように、内燃機関の制御装置（エンジン制御装置）は、従来装置と同様に、運転状態検出手段１、実バルブタイミング検出手段２、目標進角量設定手段３、第１の記憶手段４、実進角量演算手段５、制御手段６、バルブタイミング変更機構７を備えている他、第２の記憶手段９、記憶値更新禁止手段１０、フェ−ル判定手段８Ａを備えて成る。 Embodiment 1 FIG.
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 is a block diagram of a control device for an internal combustion engine according to Embodiment 1 of the present invention.
As shown in FIG. 1, the control device (engine control device) for the internal combustion engine is similar to the conventional device in operating state detection means 1, actual valve timing detection means 2, target advance amount setting means 3, and first memory. In addition to the means 4, the actual advance amount calculation means 5, the control means 6, and the valve timing changing mechanism 7, the second storage means 9, the stored value update prohibiting means 10, and the fail judging means 8A are provided. .

第２の記憶手段９は、目標進角量設定手段３で設定した目標進角量θｂがベースの基準位置である所定値（例えば、吸気側は最遅角の位置、排気側は最進角の位置）のときに、実バルブタイミング検出手段２の検出値θａを記憶するものである。
記憶値更新禁止手段１０は、第１の記憶手段４の記憶値θ＊１の変化量を検出し、この変化量が所定値θｇ以上のときに、第２の記憶手段９の記憶値θ＊２の更新を禁止するものである。
フェール判定手段８Ａは、目標進角量設定手段３で設定した目標進角量θｂと実バルブタイミング検出手段２の検出値θａと第２の記憶手段９の記憶値θ＊２とに基づいてバルブタイミング変更機構７のフェ−ルを判定するものである。 The second storage means 9 is a predetermined value in which the target advance amount θb set by the target advance amount setting means 3 is the base reference position (for example, the most retarded position on the intake side and the most advanced angle on the exhaust side). ), The detection value θa of the actual valve timing detection means 2 is stored.
The stored value update prohibiting means 10 detects the amount of change of the stored value θ * 1 of the first storing means 4, and when the amount of change is greater than or equal to the predetermined value θg, the stored value θ * of the second storing means 9 is detected. 2 is prohibited.
The fail determination means 8A is a valve based on the target advance amount θb set by the target advance amount setting means 3, the detection value θa of the actual valve timing detection means 2, and the stored value θ * 2 of the second storage means 9. The failure of the timing change mechanism 7 is determined.

次に、図２を参照しながら、この発明の実施の形態１の内燃機関の制御装置における第２の記憶手段９と記憶値更新禁止手投１０の動作、及びフェ−ル判定手段８Ａのフェール判定の動作について説明する。   Next, referring to FIG. 2, the operation of the second storage means 9 and stored value update prohibition hand throw 10 and the failure of the fail determination means 8A in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. The determination operation will be described.

図２において、第２の記憶手段９の記憶値θ＊２は、第１の記憶手段４の記憶値θ＊１の変化量△θ＊が所定値θｇ（例えば、３°ＣＡ）以上のとき、即ち△θ＊＝｜θ＊１（ｉ）−θ＊１（ｉ−１）｜≧３°ＣＡ（＝θｇ）のときに、更新が禁止される。   In FIG. 2, the stored value θ * 2 of the second storage means 9 is obtained when the change amount Δθ * of the stored value θ * 1 of the first storage means 4 is equal to or greater than a predetermined value θg (for example, 3 ° CA). That is, when Δθ * = | θ * 1 (i) −θ * 1 (i−1) | ≧ 3 ° CA (= θg), the update is prohibited.

尚、所定値θｇは、バルブタイミング変更機構７が正常でバルブタイミングが最遅角位置で制御しているときの実バルブタイミング検出手段２の検出値θａの検出誤差以上の値に設定することが必要である。
即ち、このシステムにおいては、最遅角位置での位置制御が３°ＣＡ以内であることを示しており、正常時に３°ＣＡ以上の誤差を生じることがないことを示している。つまり、バルブタイミング変更機構７が正常でバルブタイミングが最遅角位置で制御しているときに、検出誤差でない変化量以上、即ち３°ＣＡ以上を検出した状態においてフェール判定を行えるようしている。これは、変化量Δθ＊が検出誤差３°ＣＡ以上のときは第１の記憶手段４の記憶値θ＊１が誤学習されるので、このような誤学習されたθ＊１を用いてフェール判定を行うことを避けるため、バルブタイミング変更機構７が正常でバルブタイミングが最遅角位置で制御しているときに、検出誤差でない変化量を検出したときは、誤学習前のθ＊１と同じ値のθ＊２を第１の記憶手段４とは別の第２の記憶手段９に保持して、このθ＊２を用いてフェール判定を行うようにして、第１の記憶手段４の記憶値θ＊１の誤学習に伴う問題を回避するようにしたわけである。 The predetermined value θg may be set to a value equal to or greater than the detection error of the detection value θa of the actual valve timing detection means 2 when the valve timing changing mechanism 7 is normal and the valve timing is controlled at the most retarded position. is necessary.
That is, in this system, it is indicated that the position control at the most retarded position is within 3 ° CA, and that an error of 3 ° CA or more does not occur in the normal state. That is, when the valve timing changing mechanism 7 is normal and the valve timing is controlled at the most retarded position, the fail determination can be performed in a state where a change amount that is not a detection error or more, that is, 3 ° CA or more is detected. . This is because when the change amount Δθ * is greater than or equal to the detection error 3 ° CA, the stored value θ * 1 of the first storage unit 4 is erroneously learned. Therefore, such erroneously learned θ * 1 is used as a failure. In order to avoid the determination, when the valve timing changing mechanism 7 is normal and the valve timing is controlled at the most retarded position, when a change amount that is not a detection error is detected, θ * 1 before erroneous learning is obtained. The same value of θ * 2 is held in the second storage means 9 different from the first storage means 4, and the fail determination is performed using this θ * 2, so that the first storage means 4 This is to avoid problems associated with erroneous learning of the stored value θ * 1.

また、第１の記憶手段４の記憶値θ＊１が、２５ｍｓ毎と短い時間周期で頻繁に更新されているのに対して、第２の記憶手段９の記憶値θ＊２は、１００ｍｓ毎の時間周期で更新されている。尚、この更新は、記憶手段にタイミングクロックを供給することにより行う。
即ち、通常は、第２の記憶手段９の記憶値θ＊２は、第１の記憶手段４の記憶値θ＊１の更新周期の４倍の時間周期で更新される。つまり、第１の記憶手段４より記憶値θ＊２が緩やかに更新されるよう設定されている。尚、この第１の記憶手段４，第２の記憶手段９の更新周期は、エンジン制御装置内に別に設けられた制御手段から第１の記憶手段４，第２の記憶手段９に送られるタイミングクロック信号の周期により決まる。即ち、第２の記憶手段９には、第１の記憶手段に送られるタイミングクロック信号を４逓倍したタイミングクロック信号が送られる。 The stored value θ * 1 of the first storage unit 4 is frequently updated at a short time period of 25 ms, whereas the stored value θ * 2 of the second storage unit 9 is updated every 100 ms. Has been updated in the time period. This update is performed by supplying a timing clock to the storage means.
That is, normally, the stored value θ * 2 of the second storage unit 9 is updated at a time period four times the update period of the stored value θ * 1 of the first storage unit 4. That is, the storage value θ * 2 is set to be gradually updated from the first storage means 4. The update cycle of the first storage means 4 and the second storage means 9 is the timing sent from the control means separately provided in the engine control device to the first storage means 4 and the second storage means 9. It depends on the period of the clock signal. That is, a timing clock signal obtained by multiplying the timing clock signal sent to the first storage means by 4 is sent to the second storage means 9.

フェール判定手段８Ａは、目標進角量θｂと、実バルブタイミング検出手段２の検出値θａと第２の記憶手段９の記憶値θ＊２の差との偏差が、フェール判定進角量θｆ２（例えば、２０°ＣＡ）より大きいとき，即ち、｜θｂ−（θａ−θ＊２）｜＞θｆ２の状態がフェール判定時間ｔｆ２（例えば、５秒）以上継続したときにフェールと判定する。   The fail determination means 8A has a difference between the target advance amount θb and the difference between the detected value θa of the actual valve timing detection means 2 and the stored value θ * 2 of the second storage means 9 as the fail determination advance amount θf2 ( For example, when it is larger than 20 ° CA), that is, when the state of | θb− (θa−θ * 2) |> θf2 continues for a failure determination time tf2 (for example, 5 seconds), it is determined as a failure.

例えば、走行中に、ＯＣＶ１２１が異物の噛み込みなどによりスプール弁の位置が固着し、ＶＶＴ ＡＣＴ１１４が吸気バルブの最進角位置のバルブタイミングに張り付いたバルブタイミング変更機構７のフェール（最進角異常）が発生した場合には、実バルブタイミング検出手段２の検出値θａは最大進角量θｍａｘとなる。   For example, when the OCV 121 is traveling, the position of the spool valve is fixed due to a foreign object or the like, and the VVT ACT 114 is stuck to the valve timing at the most advanced position of the intake valve. When an abnormality occurs, the detection value θa of the actual valve timing detection means 2 becomes the maximum advance angle amount θmax.

バルブタイミング変更機構７が正常の時は、第１の記憶手段４の第１の記憶値（最遅角学習値）θ＊１と第２の記憶手段９の第２の記憶値θ＊２はほぼ同一の値となり、いまこれを１５°ＣＡであるとする。
ＶＶＴ ＡＣＴ１１４の最大動作角θａｃｔが４５°ＣＡであれば、上記のフェール発生時には、実バルブタイミング検出手段２の検出値θａは、（３）式となる。
θａ＝θｍａｘ＝１５＋４５＝６０［°ＣＡ］……（３） When the valve timing changing mechanism 7 is normal, the first stored value (most retarded learning value) θ * 1 of the first storage unit 4 and the second stored value θ * 2 of the second storage unit 9 are The values are almost the same, and now this is assumed to be 15 ° CA.
If the maximum operating angle θact of the VVT ACT 114 is 45 ° CA, the detected value θa of the actual valve timing detection means 2 is expressed by the equation (3) when the above-described failure occurs.
θa = θmax = 15 + 45 = 60 [° CA] (3)

また、反対に、ＯＣＶ１２１のスプール弁の位置が固着し、ＶＶＴ ＡＣＴ１１４が吸気バルブの最遅角位置のバルブタイミングに張り付いたフェールが発生した場合には、実進角量θａ＝１５°ＣＡとなる。   On the other hand, when the position of the spool valve of the OCV 121 is fixed and a failure occurs when the VVT ACT 114 sticks to the valve timing of the most retarded position of the intake valve, the actual advance amount θa = 15 ° CA. Become.

いま、アイドル運転状態でＶＶＴ ＡＣＴ１１４が吸気バルブの最進角位置のバルブタイミングに張り付いたフェールが発生した場合には、目標進角量θｂが最遅角位置（θｂ＝０）であれば、フェ−ルを判定検出する前に第１の記憶手段４の記憶値（最遅角学習値）θ＊１は更新され、θｍａｘ（＝６０°ＣＡ）となるが、実際には最遅角学習値θ＊１は、部品ばらつきや取付ばらつきを考慮した上で、上下限値（例えば、設計センター値±ばらつき＝２５±２０°ＣＡは、上限値θ＊ｍａｘ＝４５°ＣＡ、下限値θ＊ｍｉｎ＝５°ＣＡ）に制限されているため、上限値θ＊ｍａｘ（＝４５°ＣＡ）まで更新される。   Now, in the idling operation state, when a failure occurs when the VVT ACT 114 sticks to the valve timing of the most advanced angle position of the intake valve, if the target advanced angle amount θb is the most retarded angle position (θb = 0), Before determining and detecting a failure, the stored value (maximum retard angle learning value) θ * 1 of the first storage means 4 is updated to θmax (= 60 ° CA). The value θ * 1 is an upper / lower limit value (for example, design center value ± variation = 25 ± 20 ° CA is an upper limit value θ * max = 45 ° CA and a lower limit value θ * in consideration of component variations and mounting variations). min = 5 ° CA), and thus updated to the upper limit value θ * max (= 45 ° CA).

また、このとき第１の記憶手段４の記憶値（最遅角学習値）θ＊１の変化量△θ＊は、図２に示すように、（４）式となり、第２の記憶手段９の記憶値θ＊は更新禁止となり、正規の値（θ＊２＝１５°ＣＡ）を保持する（図２のＳＴの状態）。
△θ＊＝｜θ＊１（ｉ）−θ＊１（ｉ−１）｜
＝｜θａ（ｉ）−θ＊１（ｉ−１）｜
＝｜２２−１５｜＝７°ＣＡ≧３°ＣＡ（＝θｇ）……（４） At this time, the amount of change Δθ * of the stored value (maximum retardation learning value) θ * 1 of the first storage unit 4 is expressed by equation (4) as shown in FIG. The stored value θ * is prohibited from being updated, and a regular value (θ * 2 = 15 ° CA) is held (ST state in FIG. 2).
Δθ * = | θ * 1 (i) −θ * 1 (i−1) |
= | Θa (i) −θ * 1 (i−1) |
= | 22-15 | = 7 ° CA ≧ 3 ° CA (= θg) (4)

このように、上記のような第２の記憶手段９、記憶値更新禁止手段１０を設定することにより、目標進角量θｂと、実バルブタイミング検出手段２の検出値θａと第２の記憶手段９の記憶値θ＊２の差との偏差がフェール判定進角量θｆ２（例えば、２０°ＣＡ）より大きくなり、｜θｂ−（θａ−θ＊２）｜＞θｆ２（＝２０°ＣＡ）の状態がフェール判定時間ｔｆ２（例えば、５秒）以上継続するため、異常状態と判定し、最進角異常のフェールを判定検出する。ちなみに、更新を禁止しない場合は、記憶値θ＊２はθ＊ｍａｘ＝４５°ＣＡに更新されるので、｜０−（６０−４５）｜＝１５≦θｆ２となってフェールを判定できなくなる。   Thus, by setting the second storage means 9 and the stored value update prohibiting means 10 as described above, the target advance amount θb, the detected value θa of the actual valve timing detection means 2, and the second storage means. 9 is larger than the fail determination advance amount θf2 (for example, 20 ° CA), and | θb− (θa−θ * 2) |> θf2 (= 20 ° CA) Since the state continues for a failure determination time tf2 (for example, 5 seconds), it is determined as an abnormal state, and the failure of the most advanced abnormality is determined and detected. Incidentally, when the update is not prohibited, the stored value θ * 2 is updated to θ * max = 45 ° CA. Therefore, | 0− (60−45) | = 15 ≦ θf2 and fail cannot be determined.

ここではＶＶＴ ＡＣＴ１１４が吸気バルブの最進角位置のバルブタイミングに張り付いたフェール（最進角異常）が発生した場合について説明したが、反対に最遅角位置に張り付いたフェール（最遅角異常）についても同様である。   Here, a case has been described in which the VVT ACT 114 has failed (the most advanced angle abnormality) sticking to the valve timing of the most advanced angle position of the intake valve. The same applies to (abnormal).

また、上記フェール判定進角量θｆ２を、ＶＶＴ ＡＣＴ１１４が吸気バルブの最進角位置のバルブタイミングに張り付いたフェール（最進角異常）と、反対に最遅角位置に張り付いたフェール（最遅角異常）についてそれぞれ別々に設定することによりフェールの検出性を高めることが可能となる。   In addition, the above-mentioned fail determination advance amount θf2 is set so that the VVT ACT 114 adheres to the valve timing of the most advanced angle position of the intake valve (abnormal most advanced angle), and on the contrary, the fail (advanced most retarded angle position) It is possible to improve the detectability of the failure by setting each of the retardation anomaly) separately.

つまり、ＶＶＴ ＡＣＴ１１４が吸気バルブの最進角位置のバルブタイミングに張り付いたフェール（最進角異常）の場合には、目標進角量θｂ＝０のときにθａ−θ＊２＞θｆ２（＝２０°ＣＡ）とし、ＶＶＴ ＡＣＴ１１４が吸気バルブの最遅角位置のバルブタイミングに張り付いたフェール（最遅角異常）の場合には、目標進角量θｂ＞θｂｆ（＝１５°ＣＡ）のときに、θａ−θ＊２＜θｆ２’（＝５°ＣＡ）とし、この状態がフェール判定時間ｔｆ２以上継続したときにフェールと判定検出する。   That is, in the case where the VVT ACT 114 is a failure stuck to the valve timing at the most advanced angle position of the intake valve (abnormal most advanced angle), when the target advance amount θb = 0, θa−θ * 2> θf2 (= 20 ° CA), and VVT ACT 114 is a failure (most retarded angle abnormality) stuck to the valve timing at the most retarded angle position of the intake valve, when the target advance amount θb> θbf (= 15 ° CA) In addition, θa−θ * 2 <θf2 ′ (= 5 ° CA) is set, and when this state continues for the fail determination time tf2, it is determined that a failure has occurred.

実施の形態１によれば、従来、誤学習によりフェールを判定検出できないことがあったアイドル運転状態のような運転条件においてもフェールを判定検出でき、運転条件に関係なく、バルブタイミング変更機構のフェールを判定検出することができる内燃機関の制御装置が得られる。   According to the first embodiment, it is possible to determine and detect a failure even in an operating condition such as an idling operation state in which a failure could not be detected and detected due to erroneous learning in the past, and the failure of the valve timing change mechanism regardless of the operating condition. An internal combustion engine control apparatus capable of determining and detecting the above is obtained.

実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２を図に基づいて説明する。
図３は、この発明の実施の形態２における内燃機関の制御装置のブロック図である。
図３に示すように、構成要素自体は実施の形態１と同じであるが、この実施の形態２では、記憶値更新禁止手段の機能が異なる。 Embodiment 2. FIG.
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 3 is a block diagram of an internal combustion engine control apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
As shown in FIG. 3, the components themselves are the same as in the first embodiment, but in this second embodiment, the function of the stored value update prohibiting means is different.

この実施の形態２における記憶値更新禁止手段１０Ａは、運転状態検出手段１からの検出結果Ｘと、実バルブタイミング検出手段からの検出値θａと、目標進角量設定手段３からの目標進角量θｂとを入力し、目標進角量設定手段３で設定した目標進角量θｂがベースの基準位置である所定値（例えば、吸気側は最遅角の位置、捗気側は最進角の位置）のときに、実バルブタイミング検出手段２の検出値θａと第２の記憶手段９の記憶値θ＊２とを比較して、所定値θｇ’以上のときには第２の記憶手段９の記憶値θ＊２の更新を禁止するものである。   The stored value update prohibiting means 10A in the second embodiment includes a detection result X from the operating state detecting means 1, a detected value θa from the actual valve timing detecting means, and a target advance angle from the target advance amount setting means 3. And the target advance amount θb set by the target advance amount setting means 3 is a predetermined value (for example, the most retarded position on the intake side and the most advanced angle on the progress side). ), The detected value θa of the actual valve timing detecting means 2 and the stored value θ * 2 of the second storage means 9 are compared, and when the value is equal to or greater than the predetermined value θg ′, the second storage means 9 Update of the stored value θ * 2 is prohibited.

次に、図４を参酌しながら、この発明の実施の形態２の内燃機関の制御装置における記憶値更新禁止手段１０Ａの動作について説明する。
図４に示すように、第１の記憶手段４と第２の記憶手投９が同条件のとき，即ち、アイドル運転時で目標進角量θｂがベースの基準位置である所定値（例えば、吸気側は最遅角の位置、即ちθｂ＝０）のときに、第２の記憶手投９は、実バルブタイミング検出手段２の検出値θａと第２の記憶手段９の記憶値θ＊２との差△θ＊’が所定値θｇ’（例えば、３°ＣＡ）以上であれば（即ち、図４に示すように、△θ＊’＝｜θａ−θ＊２｜≧θｇ’（＝３°Ｃ）であれば）、θ＊２の更新を禁止する。即ち、第１の記憶手段４の記憶値θ＊１の変化を考慮しないで、第２の記憶手段９の記憶値θ＊２の更新禁止の判定を行う。 Next, the operation of the stored value update prohibiting means 10A in the control apparatus for an internal combustion engine according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 4, when the first storage means 4 and the second storage hand throw 9 are in the same condition, that is, during idling, the target advance angle θb is a predetermined value (for example, the base reference position) When the intake side is at the most retarded position, that is, θb = 0), the second memory hand throw 9 is the detected value θa of the actual valve timing detecting means 2 and the stored value θ * 2 of the second storing means 9. Δθ * ′ is equal to or greater than a predetermined value θg ′ (eg, 3 ° CA) (ie, as shown in FIG. 4, Δθ * ′ = | θa−θ * 2 | ≧ θg ′ (= 3), the update of θ * 2 is prohibited. That is, the update prohibition of the storage value θ * 2 of the second storage unit 9 is determined without considering the change of the storage value θ * 1 of the first storage unit 4.

尚、所定値θｇ’は、バルブタイミング変更機構７が正常でバルブタイミングが最遅角位置で制御しているときの実バルブタイミング検出手段２の検出値θａの検出誤差以上の値に設定することが必要である。
即ち、実施の形態１と同様に、実施の形態２のシステムにおいては、最遅角位置での位置制御が３°ＣＡ以内であることを示しており、正常時に３°ＣＡ以上の誤差を生じることがないことを示している。 The predetermined value θg ′ is set to a value equal to or greater than the detection error of the detection value θa of the actual valve timing detection means 2 when the valve timing changing mechanism 7 is normal and the valve timing is controlled at the most retarded position. is required.
That is, similar to the first embodiment, the system of the second embodiment indicates that the position control at the most retarded position is within 3 ° CA, and an error of 3 ° CA or more occurs in the normal state. It shows that there is nothing.

また、このとき実バルブタイミング検出手段２の検出値θａと第２の記憶手段９の記憶値θ＊２の差△θ＊’は、図４に示すように（５）式となり、第２の記憶手段９の記憶値θ＊２は更新禁止となり、正規の値（θ＊２＝１５°ＣＡ）を保持する。
△θ＊’＝｜θａ−θ＊２｜＝｜θａ（ｋ）−θ＊２（ｋ−１）｜
＝｜４０−１５｜＝２５°ＣＡ≧３°ＣＡ（＝θｇ’）……（５）
尚、フェール判定手段８Ａについては実施の形態１と同様であるため説明を省略する。 At this time, the difference Δθ * ′ between the detection value θa of the actual valve timing detection means 2 and the storage value θ * 2 of the second storage means 9 is expressed by equation (5) as shown in FIG. The stored value θ * 2 of the storage means 9 is prohibited from being updated, and holds a regular value (θ * 2 = 15 ° CA).
Δθ * ′ = | θa−θ * 2 | = | θa (k) −θ * 2 (k−1) |
= | 40-15 | = 25 ° CA ≧ 3 ° CA (= θg ′) (5)
Note that the fail determination means 8A is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

実施の形態１では、θ＊１の変化量Δθ＊が３°ＣＡ以内である場合、θ＊２はθ＊１と同じように誤学習され、フェールを判定検出できなくなる場合も考えられるが、実施の形態２では、θ＊１の変化量Δθ＊’が３°ＣＡ以内である場合でも、θ＊２が誤学習されることはないので、確実にフェールを判定検出できる。   In the first embodiment, when the change amount Δθ * of θ * 1 is within 3 ° CA, θ * 2 may be mislearned in the same way as θ * 1 and failure may not be detected and detected. In the second embodiment, even when the change amount Δθ * ′ of θ * 1 is within 3 ° CA, θ * 2 is not erroneously learned, so that a failure can be reliably detected and detected.

また、実施の形態１及び実施の形態２において、第２の記憶手段９の記憶値θ＊２を第１の記憶手段４の記憶値θ＊１に対して緩やかに更新するように設定する方法として、第２の記憶手投９の更新周期を１００ｍｓとして第１の記憶手段４の更新周期２５ｍｓに対して４倍と大きくとるようにしたが、別の方法として、第１の記憶手段４と第２の記憶手段９の更新周期を同じ（２５ｍｓまたはＳＧＴ毎）にして、第２の記憶手段９に（６）式のようなフィルタを設ける方法も考えられる。
θ＊２（ｉ）＝θ＊２（ｉ−１）×（１−Ｋ２）＋θａ×Ｋ２
（但し、Ｋ２：第２の記憶手段のフィルタ定数、Ｋ２＜１）……（６） In the first and second embodiments, the method of setting the storage value θ * 2 of the second storage unit 9 so as to be gradually updated with respect to the storage value θ * 1 of the first storage unit 4. As described above, the update cycle of the second storage hand throw 9 is set to 100 ms and is set to be four times as large as the update cycle 25 ms of the first storage unit 4. However, as another method, A method is also conceivable in which the second storage means 9 has the same update cycle (every 25 ms or every SGT), and the second storage means 9 is provided with a filter such as the expression (6).
θ * 2 (i) = θ * 2 (i−1) × (1−K2) + θa × K2
(Where K2: filter constant of the second storage means, K2 <1) (6)

また、第１の記憶手段４にも（７）式のようなフィルタを設けた場合には、第１のフィルタ定数Ｋ１に対して第２の記憶手段のフィルタ定数Ｋ２を小さく設定して、第２の記憶手段の記憶値θ＊２を第１の記憶手段の記憶値θ＊１に対して緩やかに更新するようなフィルタを設定すればよい。
θ＊１（ｉ）＝θ＊１（ｉ−１）×（１−Ｋ１）＋θａ×Ｋ１ ……（７）
（但し、Ｋ１：第１の記憶手段のフィルタ定数、Ｋ１≦１）
θ＊２（ｉ）＝θ＊２（ｉ−１）×（１−Ｋ２）＋θａ×Ｋ２ ……（６‘）
（但し、Ｋ２：第２の記憶手段のフィルタ定数、Ｋ２＜Ｋ１＜１） When the first storage means 4 is also provided with a filter such as the expression (7), the filter constant K2 of the second storage means is set smaller than the first filter constant K1, and A filter may be set that gently updates the storage value θ * 2 of the second storage unit with respect to the storage value θ * 1 of the first storage unit.
θ * 1 (i) = θ * 1 (i−1) × (1−K1) + θa × K1 (7)
(Where K1: filter constant of the first storage means, K1 ≦ 1)
θ * 2 (i) = θ * 2 (i−1) × (1−K2) + θa × K2 (6 ′)
(Where K2: filter constant of the second storage means, K2 <K1 <1)

実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３を図に基づいて説明する。
図５は、この発明の実施の形態３の内燃機関の制御装置のブロック図である。
この実施の形態３の内燃機関の制御装置では、運転状態検出手段１の検出結果Ｘを基に所定の運転条件のとき、目標進角量設定手段３で設定した目標進角量θｂがベースの基準位置である所定値（例えば、吸気側は最遅角の位置、排気側は最進角の位置）のときに、実バルブタイミング検出手段２の検出値θａを記憶する第２の記憶手投９Ａを備えている。
ここで所定の運転条件とは、例えば、始動直後のアイドル運転状態をさす。即ち、始動から停止までの１運転周期の間において、始動直後のアイドル運転状態のときに１回のみ第２の記憶手投９Ａの記憶値を更新する。つまり、エンジンを始動して一定時間経過後にアイドル運転状態となったことを知らせる運転状態検出手段１の検出結果Ｘの信号が第２の記憶手投９Ａに出力されて、これにより今回の運転条件である始動直後のアイドル運転状態における検出値θａを第２の記憶手投９Ａに記憶した後（即ち、前回の始動直後のアイドル運転状態における検出値θａの値である記憶値を今回の検出値θａの値に更新した後）、エンジンを停止するまで第２の記憶手投９Ａに記憶されている検出値θａを更新しない。
そしてこの運転条件において更新した第２の記憶値θ＊２を用いて、バルブタイミング変更機構７のフェールを判定する。
この実施の形態３においては、実施の形態１，２と同じように、従来、誤学習によりフェールを判定検出できないことがあったアイドル運転状態のような運転条件においてもフェールを判定検出でき、運転条件に関係なく、バルブタイミング変更機構のフェールを判定検出することができる内燃機関の制御装置が得られる。 Embodiment 3 FIG.
The third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 5 is a block diagram of an internal combustion engine control apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
In the control apparatus for an internal combustion engine according to the third embodiment, the target advance amount θb set by the target advance amount setting means 3 is based on a predetermined operation condition based on the detection result X of the operating state detection means 1. A second memory hand throw that stores the detected value θa of the actual valve timing detection means 2 when the reference position is a predetermined value (for example, the most retarded position on the intake side and the most advanced position on the exhaust side). 9A.
Here, the predetermined operation condition refers to, for example, an idle operation state immediately after starting. That is, during one operation cycle from start to stop, the stored value of the second memory hand throw 9A is updated only once in the idle operation state immediately after the start. That is, the signal of the detection result X of the driving state detecting means 1 notifying that the engine has started idle after a certain period of time has elapsed is output to the second memory hand throw 9A. Is stored in the second memory hand throw 9A (that is, the detected value θa in the idle operation state immediately after the previous start is stored as the current detection value). After updating to the value of θa), the detected value θa stored in the second memory hand throw 9A is not updated until the engine is stopped.
Then, the failure of the valve timing changing mechanism 7 is determined using the second stored value θ * 2 updated under the operating conditions.
In the third embodiment, as in the first and second embodiments, the failure can be determined and detected even in the driving condition such as the idling operation state where the failure could not be determined and detected due to erroneous learning. A control device for an internal combustion engine that can determine and detect a failure of the valve timing changing mechanism regardless of the conditions is obtained.

実施の形態４．
図８の従来の構成における運転状態検出手段１、実バルブタイミング検出手段２、目標進角量設定手段３、第１の記憶手段４、実進角量演算手段５、制御手段６、バルブタイミング変更機構７を備え、さらに、図６に示すように、第１の記憶手段４の前回の記憶値を記憶する第２の記憶手段９Ｂと、第１の記憶手段４に記憶された前回の記憶値（前回値）から今回の記憶値（現在値）までの変化量が所定値以上（例えば、３°ＣＡ以上）か否かを検出する記憶値変化量検出手段１１と、この記憶値変化量検出手段１１により前記変化量が所定値以上であることが検出された場合に、目標進角量θｂと検出値θａと前回値である第２の記憶手段９Ｂの記憶値（θ＊１（ｉ−１））とに基づいてバルブタイミング変更機構７のフェールを判定するフェール判定手段８Ｂとを備えた構成としてもよい。
この実施の形態４の構成の基本的な動作は図８の制御装置と同じであるが、本実施の形態４では、第１の記憶手段４に記憶された前回の記憶値から今回の記憶値までの変化量が所定値以上であることが記憶値変化量検出手段１１で検出された場合には、切換手段１２を操作して切換えて、フェール判定手段８Ｂに第２の記憶手段に記憶された前回値（θ＊１（ｉ−１））を出力することが異なる。ただし、この場合は、フェール判定手段８Ｂに前回値（θ＊１（ｉ−１））が出力された直後にフェール判定を行わなくてはならない。通常、フェール判定時間は上記各実施の形態のように余裕をみてある程度の時間幅を設ける方が誤判定を少なくでき信頼性が向上する。従って、本実施の形態４では、上記各実施の形態と比べて、誤判定の可能性は多いかもしれないが、図８の従来の構成よりは、θｒ≦θｆ１となってフェールを判定できなくなるという場合を少なくできるので、運転条件に関係なく、バルブタイミング変更機構のフェールを判定検出することができるという所期の目的効果は達成できる。 Embodiment 4 FIG.
The operating state detection means 1, actual valve timing detection means 2, target advance amount setting means 3, first storage means 4, actual advance amount calculation means 5, control means 6 and valve timing change in the conventional configuration of FIG. As shown in FIG. 6, the second storage means 9B for storing the previous storage value of the first storage means 4 and the previous storage value stored in the first storage means 4 are provided. A stored value change amount detecting means 11 for detecting whether or not the change amount from the (previous value) to the current stored value (current value) is a predetermined value or more (for example, 3 ° CA or more), and this stored value change detection When the means 11 detects that the change amount is equal to or greater than a predetermined value, the target advance angle amount θb, the detected value θa, and the previous value stored in the second storage means 9B (θ * 1 (i− 1)) to determine the failure of the valve timing change mechanism 7 based on It may be configured to a Lumpur determination means 8B.
The basic operation of the configuration of the fourth embodiment is the same as that of the control device of FIG. 8, but in the fourth embodiment, the current stored value is changed from the previous stored value stored in the first storage means 4. When the stored value change amount detection means 11 detects that the change amount up to the predetermined value is greater than or equal to the predetermined value, the change is made by operating the switching means 12 and is stored in the failure determination means 8B in the second storage means. The previous output (θ * 1 (i−1)) is different. However, in this case, the failure determination must be performed immediately after the previous value (θ * 1 (i−1)) is output to the failure determination means 8B. Normally, providing a certain time width for the fail determination time with a margin as in each of the above embodiments can reduce erroneous determination and improve reliability. Therefore, in the fourth embodiment, the possibility of erroneous determination may be greater than in each of the above-described embodiments. However, the failure cannot be determined because θr ≦ θf1 than in the conventional configuration of FIG. Therefore, the intended effect of being able to determine and detect the failure of the valve timing changing mechanism can be achieved regardless of the operating conditions.

この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a control device for an internal combustion engine according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 実施の形態１による内燃機関の制御装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。3 is a timing chart for explaining the operation of the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment. 実施の形態２による内燃機関の制御装置のブロック図である。6 is a block diagram of a control device for an internal combustion engine according to Embodiment 2. FIG. 実施の形態２による内燃機関の制御装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。6 is a timing chart for explaining the operation of the control device for an internal combustion engine according to the second embodiment. 実施の形態３による内燃機関の制御装置のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of a control device for an internal combustion engine according to a third embodiment. 実施の形態４による内燃機関の制御装置の簡略ブロック図である。FIG. 10 is a simplified block diagram of a control device for an internal combustion engine according to a fourth embodiment. 従来、及びこの発明が適用される内燃機関の制御システムの構成図である。It is a block diagram of the control system of the internal combustion engine to which the present invention and the present invention are applied. 従来の内燃機関の制御装置のブロック図である。It is a block diagram of the control apparatus of the conventional internal combustion engine. 従来、及びこの発明の内燃機関の制御装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。4 is a timing chart for explaining the operation of the control device for a conventional internal combustion engine and the internal combustion engine of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ 運転状態検出手段、２ 実バルブタイミング検出手段、
３ 目標進角量設定手段、４ 第１の記憶手段、５ 実進角量演算手段、
６ 制御手段、７ バルブタイミング変更機構、
８，８Ａ，８Ｂ フェール判定手段、９，９Ａ，９Ｂ 第２の記憶手段、
１０，１０Ａ 記憶値更新禁止手段。 1 operation state detection means, 2 actual valve timing detection means,
3 target advance angle setting means, 4 first storage means, 5 actual advance angle calculation means,
6 control means, 7 valve timing changing mechanism,
8, 8A, 8B fail determination means, 9, 9A, 9B second storage means,
10, 10A Memory value update prohibition means.

Claims (2)

内燃機関の運転状態を検出するための運転状態検出手段と、吸気バルブ及び排気バルブのバルブオーバーラップ量を変更すべく前記各バルブの少なくとも一方におけるバルブタイミングを変更するためのバルブタイミング変更機構と、実際のバルブタイミングの位置を検出するための実バルブタイミング検出手段と、前記運転状態検出手段の検出結果に基づき目標のバルブタイミングを設定する目標進角量設定手段と、特定の運転状態において前記目標進角量設定手段で設定した目標進角量がバルブタイミングが基準位置となる所定値のときの前記実バルブタイミング検出手段の検出値を記憶するとともにこの記憶値が更新される第１の記憶手段と、前記第１の記憶手段の記憶値と前記実バルブタイミング検出手段の検出値とに基づいてバルブの進角量を演算する実進角量演算手段と、前記実進角量演算手段で演算した実進角量を前記目標進角量設定手段で設定した目標進角量に変更するように前記バルブタイミング変更機構を制御する制御手段を備えた内燃機関の制御装置において、
特定の運転状態において前記目標進角量設定手段で設定した目標進角量がバルブタイミングが基準位置となる所定値のときの前記実バルブタイミング検出手段の検出値を記憶するとともに始動から停止までの１運転周期の間に１回のみ記憶値が更新される第２の記憶手段と、フェール判定手段とを備え、フェール判定手段は、前記実バルブタイミング検出手段の検出値と前記第２の記憶手段の記憶値との差と前記目標進角量設定手段で設定した目標進角量との偏差が所定値以上である状態が所定時間以上継続した場合に前記バルブタイミング変更機構のフェールを判定することを特徴とする内燃機関の制御装置。 An operating state detecting means for detecting an operating state of the internal combustion engine, a valve timing changing mechanism for changing a valve timing in at least one of the valves in order to change a valve overlap amount of the intake valve and the exhaust valve; An actual valve timing detecting means for detecting the position of the actual valve timing; a target advance amount setting means for setting a target valve timing based on a detection result of the operating state detecting means; and the target in a specific operating state. The first storage means for storing the detected value of the actual valve timing detection means when the target advance amount set by the advance angle setting means is a predetermined value at which the valve timing becomes the reference position, and for updating the stored value. Based on the stored value of the first storage means and the detection value of the actual valve timing detection means. The actual advance amount calculating means for calculating the advance angle amount of the actual advance angle amount, and the actual advance angle amount calculated by the actual advance angle amount calculating means so as to be changed to the target advance angle amount set by the target advance angle amount setting means. In a control device for an internal combustion engine comprising control means for controlling a valve timing changing mechanism,
Stores the detection value of the actual valve timing detection means when the target advance amount set by the target advance amount setting means in a specific operating state is a predetermined value at which the valve timing becomes the reference position, and from start to stop A second storage unit that updates the stored value only once during one operation cycle; and a fail determination unit, wherein the fail determination unit includes the detected value of the actual valve timing detection unit and the second storage unit. A failure of the valve timing changing mechanism is determined when a difference between the difference between the stored value and the target advance amount set by the target advance amount setting means exceeds a predetermined value for a predetermined time or longer. A control device for an internal combustion engine. 請求項１の内燃機関の制御装置において、
前記１運転周期毎の始動直後のアイドル運転状態毎に前記第２の記憶手段の記憶値を更新するようにしたことを特徴とする内燃機関の制御装置。 The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The control apparatus for an internal combustion engine, wherein the stored value of the second storage means is updated for each idle operation state immediately after starting in each operation cycle.
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