JP3844928B2

JP3844928B2 - バルブタイミング制御装置のフェールセーフ制御装置

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Publication number: JP3844928B2
Application number: JP2000025555A
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Inventors: 博和清水
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Publication date: 2006-11-15
Anticipated expiration: 2020-02-02
Also published as: JP2001214793A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はクランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を連続的に可変制御するエンジンのバルブタイミング制御装置において、カムシャフトのクランクシャフトに対する回転位相の初期設定に異常を生じて正常な気筒判別を行なえなくなった時のフェールセーフ技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の上記バルブタイミング制御装置を備えたエンジンにおけるカムシャフトのクランクシャフトに対する回転位相の初期設定（以下アライメントという）の異常診断技術としては、特開平１０−１８８６９号に開示されるようなものがある。このものでは、エンジン運転中にカムシャフトとクランクシャフトとの位相差が所定値以上となったときに、異常があると診断している。
【０００３】
一方、本願出願人は、クランクシャフトの回転に同期してクランク角信号を出力する第１クランク角センサと、前記カムシャフトの回転に同期して気筒判別信号を出力する第２クランク角センサと、を備え、所定クランク角期間毎の気筒判別信号の出力数をカウントして気筒判別を行うと共に、基準クランク角位置に対する前記気筒判別信号の位相差を検出しつつクランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を連続的に可変制御するバルブタイミング制御装置技術を提案している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この技術では、第２クランク角センサからの気筒判別信号に気筒判別機能と位相差検出機能とを兼有させて合理化を図っているが、この技術に前記従来のアライメント診断技術を適用すると、カムシャフトとクランクシャフトとの位相差が大きくなりすぎたときは、後に詳述するように気筒判別が正常に行なえなくなり、その結果、エンジンを始動できなくなることがある。
【０００５】
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、上記のように気筒判別信号に気筒判別機能と位相差検出機能とを兼有させて合理化を図ったものにおいて、アライメント異常を生じた場合にも正常な気筒判別を行なうことができるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１に係る発明は、
クランクシャフトの回転に同期して、クランク角信号を出力する第１クランク角センサと、前記カムシャフトの回転に同期して、気筒判別信号を出力する第２クランク角センサと、を備え、前記クランク角信号と気筒判別信号とに基づいて気筒判別を行うと共に、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を検出して、該回転位相を連続的に可変制御するバルブタイミング制御装置を備えたエンジンにおいて、
前記クランク角信号は、気筒間の行程位相差毎の基準クランク角位置と該基準クランク角位置を基準とした単位クランク角毎のクランク角位置を検出可能であり、前記気筒判別信号は、気筒別に異なる数の信号で構成され、前記クランク角信号に基づいて検出される所定クランク角期間毎の前記気筒判別信号の出力数をカウントして気筒判別を行うと共に、前記クランク角信号に基づいて検出される基準クランク角位置に対する前記気筒判別信号の位相差によって、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相が検出され、
カムシャフトのクランクシャフトに対する回転位相の初期設定に異常があって、前記気筒判別が非成立であるときに、前記所定クランク角期間毎の前記気筒判別信号の出力数が最も少ないときに判別される気筒を、正しく気筒判別が行なわれる可能性が最も高い気筒として判別した結果に基づいて、他の気筒の判別結果を修正して気筒判別を成立させることを特徴とする。
【０００７】
請求項１に係る発明によると、
カムシャフトのアライメント異常が生じると、回転位相のずれにより、気筒判別が非成立となることがある。しかし、運転自体が不可能となるような極端に大きなずれでない限りは、一部の気筒は正常に判別することが可能であるパターンが一般的である。そこで、正しく気筒判別が行なわれる可能性が最も高い気筒、具体的には、気筒判別が正常に行なわれなくなる前記回転位相ずれの限界値が最も大きな気筒の判別結果を正しいと判断し、残る気筒については、該正しいと判別した気筒判別結果に基づき、予め決まっている点火順序などにしたがって判別結果を修正する。
【０００８】
これにより、全ての気筒を正常に判別して、エンジンを始動することができる。また、始動後にアライメント異常と診断されて気筒判別結果が非成立となった場合も、前記気筒判別結果の修正により直ちに気筒判別結果を成立させて、正常な運転を継続することができる。
【０００９】
また、前記クランク角信号は、気筒間の行程位相差毎の基準クランク角位置と該基準クランク角位置を基準とした単位クランク角毎のクランク角位置を検出可能であり、前記気筒判別信号は、気筒別に異なる数の信号で構成され、前記クランク角信号に基づいて検出される所定クランク角期間毎の前記気筒判別信号の出力数をカウントして気筒判別を行うと共に、前記クランク角信号に基づいて検出される基準クランク角位置に対する前記気筒判別信号の位相差によって、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相が検出されるようにしたので、第２クランク角センサからの気筒判別信号に気筒判別機能と位相差検出機能とを兼有させて合理化を図れる。
【００１１】
このものにおいて、カムシャフトのアライメント異常が発生すると、前記第１クランク角センサによって検出される所定クランク角期間毎の前記第２クランク角センサからの気筒判別信号の出力数が正常時と異なって、気筒判別が非成立となる場合があるので、これを本発明で対処することができる。
【００１２】
また、前記所定クランク角期間毎の前記気筒判別信号の出力数が最も少ないときに判別される気筒を、前記正しく気筒判別が行なわれる可能性が最も高い気筒として判別する構成とした。
【００１３】
かかる構成によると、前記所定クランク角期間毎の前記気筒判別信号の出力数が最も少ないときに、該気筒判別信号の一部が所定クランク角期間から外れて気筒判別が正常に行なわれなくなる前記回転位相ずれの限界値が最も大きいので、正しく気筒判別が行なわれる可能性が最も高い気筒といえる。
【００１４】
したがって、正しく気筒判別が行なわれる可能性が最も高い気筒を、予め特定することができる。
また、請求項２に係る発明は、
前記気筒判別が非成立である条件は、気筒判別毎の判別結果の更新が気筒の更新パターンと異なっていることであり、該気筒判別が非成立とされた後の前記正しく気筒判別が行なわれる可能性が最も高い気筒以外の気筒については、１つ前の気筒判別結果に基づいて気筒判別を行うことを特徴とする。
【００１５】
請求項２に係る発明によると、
気筒判別が非成立となる前は、前記所定クランク角期間毎の前記気筒判別信号の出力数をカウントして気筒判別を行なうと共に、その前の気筒判別結果と今回更新される気筒判別結果とを比較して、点火順序に従った正しい更新パターンと異なっている場合には、気筒判別が非成立との判断を下す。
【００１６】
そして、該気筒判別が非成立とされた後の前記正しく気筒判別が行なわれる可能性が最も高い気筒以外の気筒については、１つ前の気筒判別結果に基づいて気筒判別を行うが、前記正しく気筒判別が行なわれる可能性が最も高い気筒についいて正しい気筒判別結果が得られた後は、それ以外の気筒についても該正しい気筒判別結果に基づいて点火順序に従って正しく気筒判別が行われることになる。
【００１７】
このようにすれば、簡易に気筒判別結果を修正することができる。
また、請求項３に係る発明は、クランクシャフトの回転に同期して、クランク角信号を出力する第１クランク角センサと、前記カムシャフトの回転に同期して、気筒判別信号を出力する第２クランク角センサと、を備え、前記クランク角信号と気筒判別信号とに基づいて気筒判別を行うと共に、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を検出して、該回転位相を連続的に可変制御するバルブタイミング制御装置を備えたエンジンにおいて、
カムシャフトのクランクシャフトに対する回転位相の初期設定に異常があって、前記気筒判別が非成立であるときに、カムシャフトのクランクシャフトに対する回転位相を進角又は遅角方向に補正して、前記気筒判別信号による気筒判別を成立させることを特徴とする。
【００１８】
請求項３に係る発明によると、
既述のように、カムシャフトの回転位相のずれにより、気筒判別が非成立となったときには、該回転位相のずれを戻すように回転位相を進角又は遅角方向に補正すれば、前記気筒判別信号による気筒判別を成立させることができる。
【００１９】
これにより、エンジンを始動することができ、始動後にアライメント異常と診断されて気筒判別結果が非成立となった場合も、直ちに気筒判別結果を成立させて、正常な運転を継続することができる。
【００２０】
また、請求項４に係る発明は、
前記クランク角信号は、気筒間の行程位相差毎の基準クランク角位置と該基準クランク角位置を基準とした単位クランク角毎のクランク角位置を検出可能であり、前記気筒判別信号は、気筒別に異なる数の信号で構成され、前記クランク角信号に基づいて検出される所定クランク角期間毎の前記気筒判別信号の出力数をカウントして気筒判別を行うと共に、前記クランク角信号に基づいて検出される基準クランク角位置に対する前記気筒判別信号の位相差によって、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相が検出されることを特徴とする。
請求項４に係る発明によると、
請求項１で説明したのと同様の作用、効果が得られる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は直列４気筒エンジン１を示し、吸気側カムシャフト２及び排気側カムシャフト３を備える。
【００２２】
そして、前記吸気側カムシャフト２及び排気側カムシャフト３に、シグナルプレート４，５が軸支され、該シグナルプレート４，５に形成される突起部（図示省略）をそれぞれに検出して気筒判別信号Phaseを出力する磁気式の第２クランク角センサ６，７が設けられる。
【００２３】
また、クランクプーリに取り付けられたシグナルプレート８に形成される突起部（図示省略）を検出して単位角度毎のポジション信号ＰＯＳを出力する磁気式の第１クランク角センサ９が設けられる。
【００２４】
前記第１クランク角センサ９及び第２クランク角センサ６，７の検出信号はコントロールユニット１０に入力され、コントロールユニット１０は前記検出信号に基づき気筒判別を行い、該気筒判別結果に基づいてエンジンにおける燃料噴射や点火を制御する。また、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を変化させることで作動角一定のままバルブタイミングを変化させるバルブタイミング制御装置（以下ＶＴＣという）を備え、前記検出信号に基づき前記回転位相を検出し、前記回転位相をフィードバック制御する。
【００２５】
図２は、上記直列４気筒エンジンにおける第１クランク角センサ９、第２クランク角センサ６，７の出力特性と、それに基づく気筒判別の様子を示すものであり、第１クランク角センサ９から出力されるポジション信号ＰＯＳは、所定の単位クランク角（本実施の形態では１０°）毎に出力され、かつ、気筒間の行程位相差に相当する１８０°毎に歯抜けを生じるように構成される。そして、該歯抜け位置を検出することで基準クランク角位置が検出され、該基準クランク角位置からポジション信号ＰＯＳの出力数ＣＲＡＣＮＴを計測することによって単位クランク角毎のクランク角位置が検出される。
【００２６】
一方、第２クランク角センサ６，７から出力される気筒判別信号Phaseは、気筒別に気筒ナンバーに対応した数の信号が、所定クランク角（本実施の形態では３０°）毎に出力される。
【００２７】
そして、前記第１クランク角センサ９により検出される所定クランク角期間（本実施の形態では、気筒毎のＡＴＤＣ３０°間）１８０°毎の気筒判別信号Phaseの数を計測して、該計測数に対応した気筒を判別する。具体的には、点火順序が＃１−＃３−＃４−＃２の場合、気筒判別信号Phaseの計測数ＣＡＭＣＮＴが１のときは、次の点火気筒を＃３、同様にＣＡＭＣＮＴが３のときは＃４、ＣＡＭＣＮＴが４のときは＃２、ＣＡＭＣＮＴが２のときは＃１として順次判別する。
【００２８】
図３は、同じく第１クランク角センサ９、第２クランク角センサ６，７の出力特性に基づいて、ＶＴＣにおけるカムシャフトの動作角度の算出に必要なカムターゲット信号（カムシャフトの回転位相を表わす信号）を検出する様子を示す。
【００２９】
すなわち、各気筒に対応する１〜４個の気筒判別信号Phaseの中の先頭の気筒判別信号Phaseを前記カムターゲット信号として検出する。具体的には、前記気筒判別を行うための所定クランク角期間の開始時点で、気筒判別信号Phaseの計測数ＣＡＭＣＮＴがクリアされ、該計測数ＣＡＭＣＮＴが０から１になったときの気筒判別信号Phaseを、カムターゲット信号として検出する。
【００３０】
そして、該カムターゲット信号の出力時点におけるクランク角位置を、前記基準クランク角位置からのポジション信号ＰＯＳの出力数ＣＲＡＣＮＴによって、単位クランク角毎のクランク角位置として検出し、単位クランク角未満のクランク角は、カムターゲット信号とその直前のポジション信号ＰＯＳとの間の周期Ｔｂと、その前のポジション信号ＰＯＳ間の周期Ｔａとを、次式のように比例配分演算して検出する。
【００３１】
単位クランク角未満の検出角度＝単位クランク角×Ｔｂ／Ｔａ
上記のように検出されたカムターゲット信号のクランク角位置と、ＶＴＣの初期位置である最遅角位置におけるカムターゲット信号のクランク角位置（例えば、ＡＴＤＣ６０°）との位相差がＶＴＣの動作角度として算出される。このようにして算出された動作角度を目標値とするようにフィードバック制御することで、カムシャフトの回転位相ひいては吸・排気弁のバルブタイミングを目標値に制御する。
【００３２】
図４は、カムシャフトのアライメント異常を生じた場合の様子を示す。該アライメント異常は、クランクシャフトとカムシャフトを連動させるチェーンの延びやディーラーによるチェーンの取付位置の間違い等によって生じる。図４は、前記チェーンのカムスプロケットへの取付位置が該カムスプロケットの歯１個分ずれた場合を示し、例えば、カムスプロケットの歯数が４８個の場合、カムシャフトはクランクシャフトの１／２の速度で回転するので、歯１個分のずれによりクランク角度で１５°ずれる。その結果、始動時（クランキング時）にＶＴＣの最遅角位置で気筒判別を行おうとした場合、第２気筒（次点火気筒）判別用の４個の気筒判別信号Phaseの中の最後の信号は、前記気筒判別を行う所定のクランク角期間１８０°(気筒毎のＡＴＤＣ３０°間）から外れてしまい、正常な気筒判別を行なえなくなる（気筒判別が非成立）。
【００３３】
そのため、このままでは既述したようにエンジンを始動することができなくなる。
そこで、まず、以下のようにしてクランキング時にアライメント診断を行う。
【００３４】
図５は、該クランキング時のアライメント診断のフローチャートを示す。
ステップ１では、前記第１クランク角センサ９からのポジション信号ＰＯＳに基づいて、基準クランク角位置ＲＥＦの検出及び各種カウンタの処理（前記ポジション信号ＰＯＳの出力数ＣＲＡＣＮＴや気筒判別信号Phaseの計測数ＣＡＭＣＮＴなどのカウントやクリア）を行なう。
【００３５】
ステップ２では、気筒判別タイミング（気筒毎のＡＴＤＣ３０°）となったかを判定する。
気筒判別タイミングと判定された場合は、ステップ３で前回判別された気筒ＣＹＬＣＳをＣＹＬＣＳn-1にセットする。
【００３６】
ステップ４では、今回の所定クランク角期間中に算出された気筒判別信号Phaseの計測数ＣＡＭＣＮＴに基づいて次回点火気筒を判別する。これは、既述したように、点火順序＃１−＃３−＃４−＃２に従ってＣＡＭＣＮＴに応じて設定された次回点火気筒のパターン（図示参照）により判別する。なお、ＣＡＭＣＮＴが０又は５以上の異常な値のときは、ＣＹＬＣＳ＝０としておく。
【００３７】
ステップ５では、前記前回の判別気筒ＣＹＬＣＳn-1と、今回の判別気筒ＣＹＬＣＳとを比較する。
ステップ６では、今回の気筒判別結果が、正常時の更新パターン（図示参照）に一致しているかを判定する。
【００３８】
そして、気筒判別結果が、正常時の更新パターンに一致していないと判定されたとき、つまり、気筒判別が不成立のときは、ステップ７でクランキング中であるかを判定する。該クランキングの判定は、スタータスイッチがＯＮであること、バッテリ電圧がクランキング時の電圧に相当していること、前記クランク角信号に基づいて検出される回転速度が所定範囲であること、吸入空気量が所定範囲であることの中のいずれか若しくは複数の組み合わせにより行なう。
【００３９】
クランキング中と判定されたときは、ステップ８で、前記ＣＹＬＣＳの値が０であるか、つまり、気筒判別信号Phaseの計測数ＣＡＭＣＮＴが０や５以上の値で断線やノイズ等の異常を生じているかを判定する。
【００４０】
ステップ９では、エンジン２回転中の気筒判別信号Phaseの合計値が正常値（本実施の形態では１０）となっているかを判定する。
正常値でないときは、ステップ８では検出されない瞬断やノイズ等の異常であると判断して、このフローを終了し、正常値であるときはステップ１０へ進み、一応アライメント異常と仮判定してその回数ＮＧＣＮＴをカウントアップする。
【００４１】
そして、ステップ１１で、前記仮判定のカウント値ＮＧＣＮＴが所定値を超えたかを判定し、超えたと判定されたときに、ステップ１２でアライメントが異常であると診断を下す。すなわち、１回のアライメント異常仮判定では、まだ、ノイズ等の可能性があるので、該仮判定が所定回数（例えば３回）生じたときにアライメント異常であるとの診断を下す。これにより、診断精度が向上する。具体的には、ＭＩＬ（エンジンチェックランプ）を点灯して、該アライメント異常を表示する（図７参照）。
【００４２】
このようにすれば、エンジンが始動される前に、気筒判別が非成立となるアライメント異常の診断を行なうことができる。
次に、上記のような気筒判別が非成立となるアライメント異常が診断されたときに気筒判別を成立させる、本発明に係るフェールセーフ制御について説明する。
【００４３】
図６は、同上フェールセーフ制御の第１の実施の形態のフローを示す。
ステップ２１では、前記図５のステップ１同様に、基準クランク角位置ＲＥＦの検出及び各種カウンタの処理を行なう。
【００４４】
ステップ２２では、気筒判別タイミング（気筒毎のＡＴＤＣ３０°）となったかを判定する。
ステップ２３では、前記アライメント異常であるとの診断が下されたかを判定する。
【００４５】
アライメント異常であるとの診断が下されていないと判定された場合は、ステップ２４へ進んで今回の所定クランク角期間中に算出された気筒判別信号Phaseの計測数ＣＡＭＣＮＴに基づいて次回点火気筒を判別する。
【００４６】
一方、アライメント異常であるとの診断が下されたと判定された場合は、ステップ２５へ進んで、前記気筒判別信号Phaseの計測数ＣＡＭＣＮＴが１、つまり正しく気筒判別が行なわれる可能性が最も高い特定の気筒（本実施の形態では＃３気筒）に対応しているかを判定する。
【００４７】
そして、上記ＣＡＭＣＮＴ＝１と判定された場合は、ステップ２６へ進んで該特定の気筒（＃３気筒）であると判別する。
また、前記気筒判別信号Phaseの計測数ＣＡＭＣＮＴが１でないと判定されたときは、ステップ２７へ進み、前回判別された気筒ＣＹＬＣＳをＣＹＬＣＳn-1にセットした後、ステップ２８へ進んで、該前回の気筒判別結果ＣＹＬＣＳn-1に基づいて予め点火順序に従って決定される更新パターン（図示参照）から、次回点火気筒ＣＹＬＣＳを検索して、気筒判別を行う。
【００４８】
このようにすれば、アライメント異常により、気筒判別が非成立のときは、正しく気筒判別が行なわれる可能性が最も高い特定の気筒を判別した後、該特定気筒の判別結果に基づいて点火順序に従って残る気筒も正しく判別することができ、その結果、エンジンを始動することができる。
【００４９】
図７に、同上フェールセーフ制御時における気筒判別結果の修正の様子を示す。
次に、本発明に係るフェールセーフ制御の第２の実施の形態を、図８のフローチャートに従って説明する。
【００５０】
ステップ３１〜ステップ３３は、前記図６のステップ２１〜ステップ２３と同様であるが、ステップ３３でのアライメント異常の診断結果の判定では、前記クランキング時の診断の他、始動後の診断結果も含む。すなわち、クランキング時に検出されるアライメント異常では、カムシャフトの回転位相が遅角側にずれたときに気筒判別が非成立となるが、回転位相が進角側にずれる場合もある。前記各気筒の気筒判別信号Phaseの中、先頭の信号は、正常時はＶＴＣの非作動状態つまりカムシャフトの最遅角位置において前記所定クランク角期間の開始時期から８０°遅角された位置にあり、ＶＴＣを作動してカムシャフトを最大６０°進角させた場合でもさらに３０°遅角された位置にあるため、一般的には気筒判別が非成立となることはない。しかし、回転位相が３０°以上進角側に大きくずれるようなアライメント異常時には、先頭の気筒判別信号Phaseが所定クランク角期間の開始時期から進角側に外れて気筒判別が非成立となることもありうる。そこで、始動後もアライメント診断を行ない、気筒判別が非成立となるような場合にはアライメント異常の診断を下しておく。該始動後のアライメント診断は、クランキング時と同様の方式で行ってもよいが、クランクシャフトとの回転位相差が所定値以上となることを検出して行なうような方式としてもよい。
【００５１】
そして、ステップ３３でアライメント異常の診断が下されていると判定された場合は、ステップ３４へ進んで、後述する気筒判別を成立させるためのＶＴＣの進遅角操作終了後かを判定する。操作終了後と判定された場合は、その状態を維持する。
【００５２】
操作終了後でないと判定された場合は、ステップ３５へ進んで、ＶＴＣにおけるカムシャフトの回転位相が最遅角位置（油圧制御における給排油用電磁弁の駆動デューティが０％）であるかを判定する。
【００５３】
最遅角位置と判定された場合は、ステップ３６へ進んで、ＶＴＣにおけるカムシャフトの回転位相を最進角位置（前記給排油用電磁弁の駆動デューティを１００％）とするように進角制御する。
【００５４】
次いでステップ３７で、今回の所定クランク角期間中に算出された気筒判別信号Phaseの計測数ＣＡＭＣＮＴに基づいて次回点火気筒を判別する。
すなわち、クランキング時など、最遅角位置におけるアライメント異常は、カムシャフトが遅角側にずれている場合であるから、最大限進角側に駆動することにより、全ての気筒の気筒判別信号Phaseが前記所定クランク角期間に入って計測され、気筒判別が成立する。
【００５５】
また、ステップ３５でカムシャフトの回転位相が最遅角位置でなく、ＶＴＣによる進角制御がされていると判定された場合は、ステップ３８へ進んでカムシャフトの回転位相を最遅角位置（前記給排油用電磁弁の駆動デューティを０％）とするように遅角制御した後、ステップ３７へ進んで気筒判別を行う。
【００５６】
すなわち、進角制御後にアライメント異常と診断される場合は、カムシャフトの回転位相が進角側にずれたためと判断して最遅角位置に制御することにより、全ての気筒の気筒判別信号Phaseが前記所定クランク角期間に入って計測され、気筒判別が成立する。
【００５７】
図９に、同上フェールセーフ制御時における気筒判別結果の修正の様子を示す。
本実施の形態では、遅角側のみならず進角側にずれるアライメント異常時にも、気筒判別を成立させてエンジン運転を継続することができる。特に、進角側にずれるアライメント異常時は、全ての気筒の先頭の気筒判別信号Phaseが同時に所定クランク角期間から進角側に外れて正常な判別が行なえなくなるので、第１の実施の形態では気筒判別を成立させることができないが、本実施の形態は、このような場合にも有効である。
【００５８】
なお、本実施の形態で、最進角位置又は最遅角位置に制御して気筒判別を成立させた後は、カムシャフトを最進角位置と最遅角位置との中間のフェールセーフ位置に制御し、気筒判別は、第１の実施の形態と同様に該気筒判別結果に基づいて点火順序に従った所定の更新パターンによって行わせるようにしてもよい。
【００５９】
また、応答性の点では、最進角位置又は最遅角位置に制御する方が速やかに気筒判別を成立させることができるが、気筒判別が成立するまで段階的に進角又は遅角制御を行ない、成立した位置で保持するようにしてもよい。
【００６０】
また、最進角位置又は最遅角位置において基準クランク角位置と先頭の気筒判別信号Phaseとの位相差によって、正常時の位相差とのずれ量を検出することができるため、このずれ量分だけＶＴＣを駆動してカムシャフトの回転位相を正常位置に戻すように補正することにより、気筒判別とともに正常時と同様のＶＴＣ制御を確保することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態における直列４気筒エンジンのシステム構成を示す図。
【図２】同上エンジンにおける気筒判別の様子を示すタイムチャート。
【図３】同上エンジンのＶＴＣにおけるカムシャフトの動作角度を算出する様子を示すタイムチャート。
【図４】同上エンジンのカムシャフトのアライメント異常を生じた場合の様子を示すタイムチャート。
【図５】同上エンジンのアライメント診断ルーチンを示すフローチャート。
【図６】同上エンジンのアライメント異常時の第１の実施の形態にかかるフェールセーフ制御ルーチンを示すフローチャート。
【図７】同上フェールセーフ制御時における気筒判別結果の修正の様子を示すタイムチャート。
【図８】同上エンジンのアライメント異常時の第２の実施の形態にかかるフェールセーフ制御ルーチンを示すフローチャート。
【図９】同上フェールセーフ制御時における気筒判別結果の修正の様子を示すタイムチャート。
【符号の説明】
１…エンジン
２…吸気側カムシャフト
３…排気側カムシャフト
４，５，８…シグナルプレート
６，７…第２クランク角センサ
９…第１クランク角センサ
１０…コントロールユニット

Claims

クランクシャフトの回転に同期して、クランク角信号を出力する第１クランク角センサと、前記カムシャフトの回転に同期して、気筒判別信号を出力する第２クランク角センサと、を備え、前記クランク角信号と気筒判別信号とに基づいて気筒判別を行うと共に、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を検出して、該回転位相を連続的に可変制御するバルブタイミング制御装置を備えたエンジンにおいて、
前記クランク角信号は、気筒間の行程位相差毎の基準クランク角位置と該基準クランク角位置を基準とした単位クランク角毎のクランク角位置を検出可能であり、前記気筒判別信号は、気筒別に異なる数の信号で構成され、前記クランク角信号に基づいて検出される所定クランク角期間毎の前記気筒判別信号の出力数をカウントして気筒判別を行うと共に、前記クランク角信号に基づいて検出される基準クランク角位置に対する前記気筒判別信号の位相差によって、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相が検出され、
カムシャフトのクランクシャフトに対する回転位相の初期設定に異常があって、前記気筒判別が非成立であるときに、前記所定クランク角期間毎の前記気筒判別信号の出力数が最も少ないときに判別される気筒を、正しく気筒判別が行なわれる可能性が最も高い気筒として判別した結果に基づいて、他の気筒の判別結果を修正して気筒判別を成立させることを特徴とするバルブタイミング制御装置のフェールセーフ制御装置。
前記気筒判別が非成立である条件は、気筒判別毎の判別結果の更新が気筒の更新パターンと異なっていることであり、該気筒判別が非成立とされた後の前記正しく気筒判別が行なわれる可能性が最も高い気筒以外の気筒については、１つ前の気筒判別結果に基づいて気筒判別を行うことを特徴とする請求項１に記載のバルブタイミング制御装置のフェールセーフ制御装置。
クランクシャフトの回転に同期して、クランク角信号を出力する第１クランク角センサと、前記カムシャフトの回転に同期して、気筒判別信号を出力する第２クランク角センサと、を備え、前記クランク角信号と気筒判別信号とに基づいて気筒判別を行うと共に、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を検出して、該回転位相を連続的に可変制御するバルブタイミング制御装置を備えたエンジンにおいて、
カムシャフトのクランクシャフトに対する回転位相の初期設定に異常があって、前記気筒判別が非成立であるときに、カムシャフトのクランクシャフトに対する回転位相を進角又は遅角方向に補正して、前記気筒判別信号による気筒判別を成立させることを特徴とするバルブタイミング制御装置のフェールセーフ制御装置。
前記クランク角信号は、気筒間の行程位相差毎の基準クランク角位置と該基準クランク角位置を基準とした単位クランク角毎のクランク角位置を検出可能であり、前記気筒判別信号は、気筒別に異なる数の信号で構成され、前記クランク角信号に基づいて検出される所定クランク角期間毎の前記気筒判別信号の出力数をカウントして気筒判別を行うと共に、前記クランク角信号に基づいて検出される基準クランク角位置に対する前記気筒判別信号の位相差によって、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相が検出されることを特徴とする請求項３に記載のバルブタイミング制御装置のフェールセーフ制御装置。