JP4002379B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents

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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に吸気弁及び/または排気弁のバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構を備え、該バルブタイミング可変機構の異常を検出する機能を有する制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
内燃機関の吸気弁及び排気弁を開閉作動させるタイミングを、機関運転中に変更するバルブタイミング可変機構は従来より知られており(例えば特公平5−43947号公報)、このバルブタイミング可変機構は、カムを切り換えることにより弁のリフト量及び開角を段階的に変更するカム切換機構と、弁の開閉時期を無段階に変更するカム位相可変機構とを併せもつものである。
【0003】
また内燃機関に燃料を供給する燃料タンク内で発生する蒸発燃料を一時的に貯蔵するキャニスタを設け、キャニスタに貯蔵した蒸発燃料を適時内燃機関の吸気系にパージする蒸発燃料放出防止装置も広く知られている(例えば特許第2592432号公報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記したようなカム位相可変機構及び蒸発燃料放出防止装置を備えている機関において、そのカム位相可変機構が故障した場合、例えば以下のような不具合が発生する。すなわち、機関のアイドル運転中にアイドル運転に適したバルブタイミングよりも進角側にずれた状態でカム位相が制御不能となった場合には、排気されるべきガスのうち、排気されずに燃焼室内に残留する量が多くなり、燃焼室に供給すべき燃料量が正常時より少なくなる。ところが、正しいバルブタイミングにより吸気弁及び排気弁が作動していること前提としてキャニスタからの蒸発燃料のパージを実行すると、空燃比がオーバリッチとなり、空燃比フィードバック制御により、燃料噴射弁から供給する燃料量が極端に少なくなって燃料供給量制御が事実上できなくなるという問題が発生する。そのため、機関の運転性を著しく悪化させるおそれがあった。
【0005】
本発明はこの点に着目してなされたものであり、バルブタイミング可変機構を備えた内燃機関においてそのバルブタイミング可変機構に異常が発生した場合に適切な対応を行い、機関運転性の悪化を最小限に抑制することができる制御装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項1に記載の発明は、内燃機関の運転状態に応じて吸気弁及び排気弁の少なくとも一方のバルブタイミングを変更するバルブタイミング変更手段と、該バルブタイミング変更手段に関連する異常を検出する異常検出手段と、燃料タンク内に発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタと、前記キャニスタと前記機関の吸気系とを接続するパージ通路と、前記パージ通路の途中に設けられ、該パージ通路を開閉する制御弁と、該制御弁を制御する制御手段とを備えた内燃機関の制御装置において、前記パージ制御手段は、前記異常検出手段により前記異常が検出されたときは、検出された異常の内容に応じて、前記パージ制御弁の開度を通常制御時より減少させてパージを実行する場合と、前記パージ制御弁を全閉とする場合とを選択することを特徴とする。
ここで上記「バルブタイミングの変更」は、少なくとも弁の開閉弁時期(作動位相)の変更を含み、さらに弁のリフト量及び/または開角(開弁期間)の変更を含むものであってもよい。
【0007】
この構成によれば、バルブタイミング変更手段に関連する異常が検出されたときは、検出された異常の内容に応じて、パージ制御弁の開度を通常制御時より減少させてパージを実行する場合と、パージ制御弁を全閉とする場合とが選択されるので、バルブタイミング変更手段に異常が発生した場合に、機関運転性の悪化を最小限に抑制することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施の形態に係る内燃機関とその制御装置の構成を示す図であり、図2は弁作動特性可変機構の構成を示す図である。図1において、1は例えば4気筒を有する内燃機関(以下単に「エンジン」という)であり、エンジン1は、吸気弁及び排気弁の弁リフト量及び開角を2段階に切り換える第1弁作動特性可変機構41と、吸気弁の開閉弁時期を無段階に変更するカム位相可変機構としての第2弁作動特性可変機構42とを有する弁作動特性可変装置40を備えている。
【0009】
エンジン1の吸気管2の途中にはスロットル弁3が配されている。また、スロットル弁3にはスロットル弁開度(θTH)センサ4が連結されており、当該スロットル弁3の開度に応じた電気信号を出力して電子コントロールユニット(以下(ECU)という)5に供給する。
【0010】
燃料噴射弁6は、吸気管2の途中であってエンジン1とスロットル弁3との間の図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎に設けられている。また、各燃料噴射弁6は燃料供給管7を介して密閉構造の燃料タンク9内に設けられた燃料ポンプユニット8に接続されており、燃料ポンプユニット8は、燃料ポンプと、燃料ストレーナと、参照圧力を大気圧あるいはタンク内圧としたプレッシャーレギュレータとが一体に構成されたものである。燃料タンク9には、燃料タンク9内の圧力、すなわちタンク内圧PTANKを検出するタンク内圧センサ15が設けられており、その検出信号は、ECU5に供給される。
【0011】
燃料噴射弁6はECU5に電気的に接続され、該ECU5からの信号によりその開弁時間が制御される。吸気管2のスロットル弁3の下流側には吸気管内絶対圧PBAを検出する吸気管内絶対圧(PBA)センサ13、及び外気温としての吸気温TAを検出する吸気温(TA)センサ14が装着されている。
【0012】
ECU5には、エンジン1のクランク軸(図示せず)の回転角度を検出するクランク角度位置センサ16及び、カム軸(図示せず)の回転角度を検出するカム角度位置センサ17が接続されており、クランク軸の回転角度及びカム軸の回転角度に応じた信号がECU5に供給される。クランク角度位置センサ16は、一定クランク角周期毎(例えば30度周期)に1信号パルス(以下「CRK信号パルス」という)と、クランク軸の所定角度位置を特定する信号パルスを発生する。また、カム角度位置センサ17は、エンジン1の特定の気筒の所定クランク角度位置で信号パルス(以下「CYL信号パルス」という)と、各気筒の吸入行程開始時の上死点(TDC)で信号パルス(以下「TDC信号パルス」という)を発生する。これらの信号パルスは、燃料噴射時期、点火時期等の各種タイミング制御及びエンジン回転数(エンジン回転速度)NEの検出に使用される。なお、カム角度位置センサ17より出力されるTDC信号パルスと、クランク角度位置センサ16より出力されるCRK信号パルスとの相対関係から吸気弁を駆動するカム軸の実際の作動位相を検出することができる。
【0013】
エンジン1には、その冷却水温TWを検出するエンジン水温センサ18が設けれられており、その検出信号はECU5に供給される。排気管19には三元触媒20が設けられ、三元触媒20の上流位置及び下流位置には、それぞれO2センサ21,22が装着されている。これらのO2センサ21,22は排気中の酸素濃度(空燃比)に応じた電気信号を出力し、ECU5に供給する。
【0014】
次に、燃料タンク9内で発生する蒸発燃料が大気へ放出されるのを防止するための蒸発燃料放出防止装置の構成を説明する。燃料タンク9には、チャージ通路31を介してキャニスタ33が接続され、キャニスタ33は、吸気管2のスロットル弁3の下流側にパージ通路32を介して接続されている。チャージ通路31の途中には、チャージ制御弁36が設けられている。
【0015】
チャージ制御弁36は、ECU5によりその作動が制御され、タンク内圧が高い場合に開弁し、燃料タンク9内の蒸発燃料をキャニスタ33に導く。またチャージ制御弁36は、蒸発燃料放出防止装置の異常検出実行時にも開弁される。
キャニスタ33は、燃料タンク9内の蒸発燃料を吸着するための活性炭を内蔵し、大気通路37を介して大気に連通可能となっている。大気通路37の途中にはベントシャット弁(開閉弁)38が設けられている。ベントシャット弁38は、ECU5によりその作動が制御され、給油時またはパージ実行中に開弁し、それ以外のときは閉弁するいわゆる常閉弁である。ただし、ベントシャット弁38は、蒸発燃料放出防止装置の異常検出実行時にも開閉される。
【0016】
パージ通路32のキャニスタ33と吸気管2との間には、パージ制御弁34が設けられている。パージ制御弁34は、その制御信号のオン−オフデューティ比(制御弁の開度)を変更することにより流量を連続的に制御することができるように構成された電磁弁であり、その作動はECU5により制御される。
【0017】
この蒸発燃料放出防止装置によれば、給油時に燃料タンク9内で発生した蒸発燃料は、チャージ通路31を介してキャニスタ33に流入し、キャニスタ33内の吸着材によって吸着され、貯蔵される。パージ制御弁34が開弁されると、キャニスタ33に一時貯えられていた蒸発燃料は、吸気管2内の負圧により、大気通路37を介して吸入された外気と共にパージ制御弁34を経て吸気管2へ吸引され、各気筒へ送られる。このようにして燃料タンク9内に発生した蒸発燃料が大気に放出されることが防止される。
【0018】
弁作動特性可変装置40は、図2に示すように、吸気弁及び排気弁の弁リフト量及び開角(以下「第1の弁作動特性」という)を2段階に切り換える第1弁作動特性可変機構41と、吸気弁の開閉弁時期を無段階に変更するカム位相可変機構としての第2弁作動特性可変機構42と、第1の弁作動特性をエンジンの高速運転に適した高速運転用特性と、低速運転に適した低速運転用特性とに切り換える第1電磁弁43と、吸気弁の開閉弁時期(以下「作動位相」という)を無段階変更するために、その開度が連続的に変更可能な第2電磁弁44とを備えている。電磁弁43,44には、オイルパン46の潤滑油がオイルポンプ45により、加圧されて供給される。なお、弁作動特性可変装置40の具体的な構成は、例えば本出願人よる特願平11−28618号に示されている。
【0019】
弁作動特性可変装置40によれば、排気弁は図3に実線L1で示す高速用運転特性と、実線L2で示す低速運転用特性のいずれかで駆動され、吸気弁は、同図に実線L5で示す高速運転特性と、実線L6で示す低速運転特性とを中心として、破線L3,L4で示す最進角位相から、一点鎖線L7,L8で示す最遅角位相までの間の位相で駆動される。
【0020】
ECU5は各種センサ等からの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路、中央演算処理回路(以下「CPU」という)、CPUで実行される演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶手段のほか、燃料噴射弁6、パージ制御弁34、及び弁作動特性可変装置40に駆動信号を供給する出力回路等から構成される。
【0021】
ECU5のCPUは、クランク角度位置センサ16、吸気管内絶対圧センサ13、エンジン水温センサ18、O2センサ21,22などの各種センサの出力信号に応じてエンジン1に供給する燃料量制御、パージ制御弁34によるパージ燃料量制御、エンジン運転状態に応じた弁作動特性制御を実行するとともに、以下に説明する、弁作動特性可変装置40に関連する異常検出処理を実行する。
【0022】
図4は、第2弁作動特性可変機構42により、吸気弁の作動位相CAINを目標位相CAINCMDに一致させる制御を行ったときの制御ずれ、すなわち実際の作動位相が目標位相に一致しない異常を検出する処理のフローチャートである。本処理は、所定時間毎にECU5のCPUで実行される。
【0023】
ステップS11では、吸気弁の作動位相を変更する位相可変制御の実行中であることを「1」で示す位相可変制御フラグFVTCが「1」であるか否かを判別し、FVTC=0であって位相可変制御を実行していないときは、目標位相CAINCMDが、所定値以上が変化したことを「1」で示す目標位相変更フラグFCMDCHANGを「0」に設定する(ステップS14)とともに、制御ずれがあるとの判定(異常判定)を行うために使用するダウンカウントタイマtmFSB及び制御ずれがないとの判定(正常判定)を行うために使用するダウンカウントタイマtmOKBを、それぞれ所定異常判定時間TMFSB(例えば10秒)及び所定正常判定時間TMOKB(例えば10秒)に設定してスタートさせる(ステップS15)。
【0024】
ステップS11でFVTC=1であって位相可変制御実行中であるときは、目標位相変更フラグFCMDCHANGが「1」であるか否かを判別し(ステップS12)、FCMDCHANG=1であるときは直ちにステップS17に進む。またFCMDCHANG=0であるときは、目標位相の今回値CAINCMD(n)と前回値CAINCMD(n−1)と差の絶対値が、所定値CMDVTCFS(例えば5度)以上か否かを判別し(ステップS13)、|CAINCMD(n)−CAINCMD(n−1)|<CMDVTCFSであって目標位相CAINCMDの変化量が小さいときは、前記ステップS14に進む一方、|CAINCMD(n)−CAINCMD(n−1)|≧CMDVTCFSであるときは、目標位相変更フラグFCMDCHANGを「1」に設定して(ステップS16)、ステップS17に進む。
【0025】
ステップS17では、実際の作動位相CAINが目標位相CAINCMDをほぼ中心とする所定範囲内にあるか否か、すなわち目標位相CAINCMDから所定減算値CAINCFSL(例えば2度)を減算して得られる下限値(CAINCMD−CAINCFSL)と、目標位相CAINCMDに所定加算値CAINCFSH(例えば2度)を加算して得られる上限値(CAINCMD+CAINCFSH)との間にあるか否かを判別する。ここで、実際の作動位相CAINは、上述したようにCRK信号パルスと、TDC信号パルスとの相対位相関係に基づいて検出される。すなわち、図8に示すように、カム作動位相が最遅角位置にあるときのTDC信号パルスZPと、所定のCRK信号パルスYPとの位相差CAINZPを基準位相とし、その基準位相からの進角量として、実作動位相CAINを検出する。具体的には、所定のCRK信号パルスYPとTDC信号パルスXPの発生時間間隔TCAIN及びCRK信号パルスの発生時間間隔CRMEを計測し、CRK信号パルスがクランク角30°毎に発生する場合には、CAIN=CAINZP−30×TCAIN/CRMEとして算出する。
【0026】
ステップS17の答が肯定(YES)であって、実作動位相CAINが所定上下限値の範囲内にあるときは、異常判定用タイマtmFSBを所定時間TMFSBにセットしてスタートさせ(ステップS18)、正常判定用タイマtmOKBの値が「0」か否かを判別する(ステップS19)。tmOKB>0である間は、直ちに本処理を終了し、その状態のまま(ステップS17の答が肯定(YES)のまま)tmOKB=0となると、正常と判定して、制御ずれがないことを「1」で示す正常フラグFOKBを「1」に設定し、制御ずれがあることを「1」で示す制御ずれフラグFFSDBを「0」に設定するとともに、目標位相変更フラグFCMDCHANGを「0」に戻して(ステップS20)、本処理を終了する。
【0027】
一方ステップS17の答が否定(NO)、すなわち実作動位相CAINが所定上下限値の範囲内にないときは、正常判定用タイマtmOKBを所定時間TMOKBにセットしてスタートさせ(ステップS21)、異常判定用タイマtmFSBの値が「0」か否かを判別する(ステップS22)。tmFSB>0である間は、直ちに本処理を終了し、その状態のまま(ステップS17の答が否定(NO)のまま)tmFSB=0となると、異常と判定して、制御ずれがないことを「1」で示す正常フラグFOKBを「0」に設定し、制御ずれがあることを「1」で示す制御ずれフラグFFSDBを「1」に設定するとともに、目標位相変更フラグFCMDCHANGを「0」に戻して(ステップS23)、本処理を終了する。
【0028】
図5は、図4の処理を説明するためのタイムチャートであり、同図(a)〜(c)が正常の場合を示し、同図(d)〜(f)が異常の場合を示す。すなわち、同図(a)に示すように目標位相CAINCMDの変化に対応して、実作動位相CAINが僅かの遅れで追従しているときは、時刻t1においてタイマtmOKB=0となり、正常判定がなされる(同図(b))。一方、同図(d)に示すように目標位相CAINCMDの変化に対応して、実作動位相CAINが迅速に追従していないときは、時刻t2においてタイマtmFSB=0となり、異常判定、すなわち制御ずれありとの判定がなされる。
【0029】
図6は、電磁弁44のソレノイドの断線を検出する処理のフローチャートであり、本処理は所定時間毎にECU5のCPUで実行される。
ステップS31では、電磁弁44のソレノイドを駆動する信号のデューティ比DDOUTが所定デューティ比DDVTFSLM(例えば50%)より大きいか否かを判別し、DDOUT>DDVTFSLMであるときは、電磁弁44のソレノイドに供給する電流値IACTVTCが、所定電流値IACTFSLM(例えば450mA)より小さいか否かを判別する(ステップS32)。そして、DDOUT≦DDVTFSLMであるとき、またはIACTVTC≧IACTFSLMであるときは、ダウンカウントタイマtmFSAを所定時間TFSA(例えば5秒)にセットしてスタートさせ(ステップS33)、本処理を終了する。
【0030】
一方ステップS31及びS32の答がともに肯定(YES)、すなわちDDOUT>DDVTFSLMであってかつIACTVTC<IACTFSLMであるときは、駆動信号のデューティ比DDOUTが大きいにも拘わらず電流値IACTVTCが小さいので、断線の可能性が高いと判定し、タイマtmFSAの値が「0」であるか否かを判別する(ステップS34)。tmFSA>0である間は直ちに本処理を終了し、tmFSA=0となると、断線との判定を確定してそのことを「1」で示す断線フラグFFSDAを「1」に設定して(ステップS35)、本処理を終了する。
【0031】
図7は、アライメントずれがある場合、すなわちカム軸の取付位置が正常な位置からずれており、TDC信号パルスの位相がもともとずれている場合を検出する処理のフローチャートであり、本処理は例えばイグニッションスイッチがオンされた直後にECU5のCPUで実行される。
【0032】
ステップS41では、実作動位相CAINが最遅角位相CAINZPにあるとき(弁作動特性が、図3の一点鎖線L7,L8の特性のとき)、すなわちカム位相可変制御を実行していないときの実作動位相CAIN0(中心値は0)が、所定上限値CAIN0H及び所定下限値CAIN0Lの範囲内にあるか否かを判別し、その答が否定(NO)のとき、すなわちCAIN>CAIN0HまたはCAIN<CAIN0Lであるときは、アライメントずれがあると判定して、そのことを「1」で示すアライメントずれフラグFFSDCを「1」に設定して(ステップS42)、本処理を終了する。
【0033】
図9は、パージ制御弁34の開度を制御する処理のフローチャートであり、本処理は所定時間毎にECU5のCPUで実行される。
ステップS51〜S53では、図4,6及び7の処理で設定される断線フラグFFSDA,制御ずれフラグFFSDB及びアライメントずれフラグFFSDCが「1」に設定されているか否かを判別し、すべてのフラグが「0」であるとき、すなわち異常が検出されていないときは、エンジン運転状態に応じて(例えば、エンジン回転数NEと、吸気管内絶対圧PBAとに応じてパージ制御弁開度を算出する)通常のパージ制御を行う(ステップS54)。
【0034】
一方FFSDA=1であって電磁弁44のソレノイドの断線が検出されたときは、通常制御時よりパージ制御弁34の開度を減少させて、パージを実行し(ステップS56)、FFSDB=1またはFFDC=1であって、制御ずれまたはアライメントずれが検出されたときは、パージ制御弁34を全閉状態としてパージを停止する(ステップS55)。
なお、FFSDC=1であってアライメントずれが検出されたときは、パージを停止するのではなく、そのずれ量に応じてパージ量を減量するようにしてもよい。
【0035】
以上のように本実施形態では、第2弁作動特性可変機構及びこれを制御するための電磁弁44の異常が検出されたときは、パージ量を減少させまたはパージを停止するようにしたので、例えば吸気弁の作動位相として最遅角位相が望ましいアイドル状態において、実作動位相が進角方向にずれたまま、通常のパージを行うことにより燃料量の制御ができなくなるといった不具合を回避することができる。その結果、弁作動特性可変機構の異常発生時における運転性の悪化を最小限に抑制することができる。
【0036】
本実施形態では、さらに以下の1)〜10)までの異常(劣化)検出処理を実行しているが、上述した電磁弁の断線(FFSDA=1)、制御ずれ(FFSDB=1)、またはアライメントずれ(FFSDC=1)のいずれかが検出されたときは、下記2),3),5)及び7)〜10)の異常(劣化)検出処理は、実行しないようにすることが望ましい。異常検出を正確に実行できないおそれがあるからである。換言すれば、フラグFFSDA、FFSDBまたはFFSDCの何れかが「1」であるときは、下記の1)O2センサ21の異常検出処理、4)燃料噴射弁6の異常検出処理、及び6)O2センサ22の劣化検出処理のみを実行するようにする。
【0037】
1)O2センサ21の異常検出処理
この処理では、センサ出力が所定上限値より大きいとき、またはエンジンへの燃料供給遮断中のセンサ出力がリッチ空燃比を示すとき、断線と判定し、またセンサ出力がリーン空燃比を示す状態が所定時間以上継続したとき、ショートまたは出力が停滞する異常と判定する。
【0038】
2)吸気管内絶対圧センサ13の異常検出処理
この処理では、スロットル弁開度センサ4により検出されるスロットル弁開度θTH及びクランク角度位置センサ16により検出されるエンジン回転数NEに基づいて算出される予測吸気管内絶対圧と、センサ出力が示す吸気管内絶対圧PBAとを比較することにより、異常が検出される。
【0039】
3)スロットル弁開度センサ4の異常検出処理
この処理では、吸気管内絶対圧センサ13により検出される吸気管内絶対圧PBA及びクランク角度位置センサ16により検出されるエンジン回転数NEに基づいて算出される予測スロットル弁開度と、センサ出力が示すスロットル弁開度θTHとを比較することにより、異常が検出される。
【0040】
4)燃料噴射弁6の異常検出処理
この処理では、O2センサ21及び22の出力に応じて設定される空燃比補正係数KO2に基づいて算出されるパラメータ値が所定範囲外となったとき、燃料噴射弁6の漏れまたは詰まりがあると判定される。
【0041】
5)O2センサ21の劣化検出処理
この処理では、O2センサ21の出力に応じて燃料供給量をフィードバック制御したときにおけるセンサ出力の反転周期に基づいて、センサ劣化が検出される。なお、O2センサ21にかえて、その出力が空燃比にほぼ比例する比例型酸素濃度センサを用いる場合には、制御空燃比を変化させたときのセンサ出力の変化に基づいて劣化が検出される。
【0042】
6)O2センサ22の劣化検出処理
この処理では、センサ出力が反転していれば正常と判定され、反転していない場合は、制御空燃比を変化させたときのセンサ出力の変化に基づいて劣化が検出される。
【0043】
7)三元触媒20の劣化検出処理
この処理では、制御空燃比を所定周期で振動させたときの、O2センサ22の出力の反転周期に基づいて劣化が検出される。
8)エンジン水温センサ18の異常検出処理
この処理では、始動完了時点から所定時間経過後のセンサ出力に基づいて異常が検出される。
【0044】
9)サーモスタットの異常検出処理
この処理では、エンジン水温TWの上昇度合を、燃料供給量から推定したエンジン水温の上昇度合と比較することにより、冷却水路を開閉するサーモスタットの異常が検出される。実際の上昇度合が、推定した上昇度合より大きいとき、サーモスタットは正常(開き放しでない)と判定される。サーモスタットは、エンジン冷却水を循環させる冷却水路を、エンジン冷却水温に応じて自動的に開閉するものであり、エンジンの冷間始動時には冷却水路を閉じてエンジンの昇温を促進するために設けられている。
【0045】
10)蒸発燃料放出防止装置の異常検出処理
この処理では、パージ制御弁34、チャージ制御弁36及びベントシャット弁38を開閉しつつ、タンク内圧PTANKをモニタすることにより、燃料タンク9、キャニスタ33等の漏れの有無が検出される。
【0046】
上述した実施形態では、弁作動特性可変装置40及びECU5がバルブタイミング変更手段を構成し、ECU5が異常検出手段及びパージ制御手段を構成する。より具体的には、図4,6及び7の処理が異常検出手段に相当し、図9の処理がパージ制御手段に相当する。
【0047】
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、第2弁作動特性可変機構42は、吸気弁の作動位相のみを変更できるようものとしたが、排気弁の作動位相のみまたは吸気弁及び排気弁の作動位相をともに変更可能なものとしてもよい。
【0048】
上述した実施形態では、第2弁作動特性可変機構42及び電磁弁44の異常を検出する例を示したが、第1弁作動特性可変機構41及び電磁弁43の異常を検出し、その結果に応じてパージ制御において同様のフェールセーフ処理を行うようにしてもよい。その場合の異常検出としては、吸気弁または排気弁の作動特性が切換指令通りの特性とならない異常、及び電磁弁43のソレノイドの断線の検出が行われる。
【0049】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、バルブタイミング変更手段に関連する異常が検出されたときは、検出された異常の内容に応じて、パージ制御弁の開度を通常制御時より減少させてパージを実行する場合と、パージ制御弁を全閉とする場合とが選択されるので、バルブタイミング変更手段に異常が発生した場合に、機関運転性の悪化を最小限に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態にかかる内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である。
【図2】弁作動特性可変装置の構成を示す図である。
【図3】弁作動特性を示す図である。
【図4】弁作動特性可変装置の制御ずれを検出する処理のフローチャートである。
【図5】図4の処理を説明するためのタイムチャートである。
【図6】電磁弁の断線を検出する処理のフローチャートである。
【図7】カム軸のアライメントずれを検出する処理のフローチャートである。
【図8】カム軸の実作動位相(CAIN)の定義を説明するための図である。
【図9】パージ制御弁の開度を制御する処理のフローチャートである。
【符号の説明】
1 内燃機関
2 吸気管
5 電子コントロールユニット(バルブタイミング変更手段、異常検出手段、パージ制御手段)
9 燃料タンク
16 クランク角度位置センサ
17 カム角度位置センサ
31 チャージ通路
32 パージ通路
33 キャニスタ
34 パージ制御弁
40 弁作動特性可変装置(バルブタイミング変更手段)
41 第1弁作動特性可変機構
42 第2弁作動特性可変機構
43,44 電磁弁
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for an internal combustion engine, and more particularly to a control device that includes a variable valve timing mechanism that changes the valve timing of an intake valve and / or an exhaust valve and has a function of detecting an abnormality in the variable valve timing mechanism.
[0002]
[Prior art]
A variable valve timing mechanism for changing the timing of opening and closing the intake valve and the exhaust valve of the internal combustion engine during engine operation has been known (for example, Japanese Patent Publication No. 5-43947). A cam switching mechanism that changes the lift amount and opening angle of the valve in stages by switching the cam and a cam phase variable mechanism that changes the opening and closing timing of the valve steplessly.
[0003]
Also widely known is an evaporative fuel emission prevention device that has a canister that temporarily stores evaporative fuel generated in a fuel tank that supplies fuel to the internal combustion engine, and purges the evaporative fuel stored in the canister to the intake system of the internal combustion engine in a timely manner. (For example, Japanese Patent No. 2592432).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In an engine equipped with the cam phase variable mechanism and the evaporated fuel release prevention device as described above, when the cam phase variable mechanism fails, for example, the following problems occur. In other words, if the cam phase becomes uncontrollable while the engine is idling and deviates from the valve timing suitable for idling, the combustion is not exhausted among the gases to be exhausted. The amount remaining in the chamber increases, and the amount of fuel to be supplied to the combustion chamber becomes smaller than normal. However, if purging of the evaporated fuel from the canister is performed on the assumption that the intake valve and the exhaust valve are operating at the correct valve timing, the air-fuel ratio becomes overrich, and the fuel supplied from the fuel injection valve by the air-fuel ratio feedback control There is a problem that the fuel supply amount control becomes practically impossible because the amount becomes extremely small. Therefore, there is a possibility that the operability of the engine is remarkably deteriorated.
[0005]
The present invention has been made paying attention to this point, and in an internal combustion engine equipped with a variable valve timing mechanism, when an abnormality occurs in the variable valve timing mechanism, an appropriate action is taken to minimize deterioration in engine operability. An object of the present invention is to provide a control device that can be suppressed to the limit.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 relates to valve timing changing means for changing the valve timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve in accordance with the operating state of the internal combustion engine, and to the valve timing changing means. An abnormality detecting means for detecting an abnormality to be performed, a canister for adsorbing evaporated fuel generated in a fuel tank, a purge passage connecting the canister and an intake system of the engine, and provided in the middle of the purge passage, In a control device for an internal combustion engine comprising a control valve for opening and closing a purge passage and a control means for controlling the control valve, the purge control means is configured to detect when the abnormality is detected by the abnormality detection means. , Inspection Depending on the details of the abnormality The opening of the purge control valve Decrease from normal control Select whether to perform purging or to fully close the purge control valve. It is characterized by that.
Here, the “change in valve timing” includes at least a change in the valve timing (operation phase) of the valve, and further includes a change in the lift amount and / or the opening angle (valve opening period) of the valve. Good.
[0007]
According to this configuration, when an abnormality related to the valve timing changing means is detected, , Inspection Depending on the details of the abnormality The opening of the purge control valve Decrease from normal control Select whether to perform the purge operation or to fully close the purge control valve. Therefore, when an abnormality occurs in the valve timing changing means, it is possible to suppress deterioration in engine operability to a minimum.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an internal combustion engine and its control device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a valve operation characteristic variable mechanism. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an internal combustion engine (hereinafter simply referred to as “engine”) having, for example, four cylinders. The engine 1 is a first valve operating characteristic that switches valve lift amounts and opening angles of intake valves and exhaust valves in two stages. A valve operating characteristic variable device 40 having a variable mechanism 41 and a second valve operating characteristic variable mechanism 42 as a cam phase variable mechanism that changes the opening / closing valve timing of the intake valve steplessly is provided.
[0009]
A throttle valve 3 is arranged in the middle of the intake pipe 2 of the engine 1. A throttle valve opening (θTH) sensor 4 is connected to the throttle valve 3, and an electric signal corresponding to the opening of the throttle valve 3 is output to an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 5. Supply.
[0010]
The fuel injection valve 6 is provided for each cylinder in the middle of the intake pipe 2 and slightly upstream of an intake valve (not shown) between the engine 1 and the throttle valve 3. Each fuel injection valve 6 is connected to a fuel pump unit 8 provided in a sealed fuel tank 9 via a fuel supply pipe 7, and the fuel pump unit 8 includes a fuel pump, a fuel strainer, A pressure regulator whose reference pressure is atmospheric pressure or tank internal pressure is integrally configured. The fuel tank 9 is provided with a tank internal pressure sensor 15 for detecting the pressure in the fuel tank 9, that is, the tank internal pressure PTANK, and the detection signal is supplied to the ECU 5.
[0011]
The fuel injection valve 6 is electrically connected to the ECU 5, and the valve opening time is controlled by a signal from the ECU 5. An intake pipe absolute pressure (PBA) sensor 13 for detecting the intake pipe absolute pressure PBA and an intake air temperature (TA) sensor 14 for detecting the intake air temperature TA as the outside air temperature are mounted on the downstream side of the throttle valve 3 of the intake pipe 2. Has been.
[0012]
The ECU 5 is connected to a crank angle position sensor 16 that detects a rotation angle of a crankshaft (not shown) of the engine 1 and a cam angle position sensor 17 that detects a rotation angle of a camshaft (not shown). A signal corresponding to the rotation angle of the crankshaft and the rotation angle of the camshaft is supplied to the ECU 5. The crank angle position sensor 16 generates one signal pulse (hereinafter referred to as “CRK signal pulse”) and a signal pulse for specifying a predetermined angular position of the crankshaft at every constant crank angle period (for example, 30 degree period). The cam angle position sensor 17 outputs a signal pulse at a predetermined crank angle position of a specific cylinder of the engine 1 (hereinafter referred to as “CYL signal pulse”) and a top dead center (TDC) at the start of the intake stroke of each cylinder. A pulse (hereinafter referred to as “TDC signal pulse”) is generated. These signal pulses are used for various timing controls such as fuel injection timing and ignition timing, and detection of engine speed (engine speed) NE. The actual operating phase of the camshaft that drives the intake valve can be detected from the relative relationship between the TDC signal pulse output from the cam angle position sensor 17 and the CRK signal pulse output from the crank angle position sensor 16. it can.
[0013]
The engine 1 is provided with an engine water temperature sensor 18 for detecting the cooling water temperature TW, and the detection signal is supplied to the ECU 5. A three-way catalyst 20 is provided in the exhaust pipe 19, and O 2 sensors 21 and 22 are attached to an upstream position and a downstream position of the three-way catalyst 20, respectively. These O2 sensors 21 and 22 output an electrical signal corresponding to the oxygen concentration (air-fuel ratio) in the exhaust gas and supply it to the ECU 5.
[0014]
Next, the configuration of the evaporative fuel emission preventing device for preventing the evaporative fuel generated in the fuel tank 9 from being released to the atmosphere will be described. A canister 33 is connected to the fuel tank 9 via a charge passage 31, and the canister 33 is connected to the downstream side of the throttle valve 3 of the intake pipe 2 via a purge passage 32. A charge control valve 36 is provided in the middle of the charge passage 31.
[0015]
The operation of the charge control valve 36 is controlled by the ECU 5 and opens when the tank internal pressure is high, and guides the evaporated fuel in the fuel tank 9 to the canister 33. The charge control valve 36 is also opened when an abnormality is detected in the evaporated fuel release prevention device.
The canister 33 incorporates activated carbon for adsorbing the evaporated fuel in the fuel tank 9, and can communicate with the atmosphere via the atmosphere passage 37. A vent shut valve (open / close valve) 38 is provided in the middle of the air passage 37. The vent shut valve 38 is a so-called normally closed valve whose operation is controlled by the ECU 5 and is opened during refueling or during purge execution, and is closed at other times. However, the vent shut valve 38 is also opened and closed when the abnormality detection of the evaporated fuel release preventing device is executed.
[0016]
A purge control valve 34 is provided between the canister 33 and the intake pipe 2 in the purge passage 32. The purge control valve 34 is an electromagnetic valve configured such that the flow rate can be continuously controlled by changing the on-off duty ratio (the opening degree of the control valve) of the control signal. It is controlled by the ECU 5.
[0017]
According to this evaporative fuel discharge prevention device, the evaporative fuel generated in the fuel tank 9 during refueling flows into the canister 33 through the charge passage 31 and is adsorbed and stored by the adsorbent in the canister 33. When the purge control valve 34 is opened, the evaporated fuel temporarily stored in the canister 33 is taken in via the purge control valve 34 together with the outside air sucked through the atmospheric passage 37 due to the negative pressure in the intake pipe 2. It is sucked into the tube 2 and sent to each cylinder. Thus, the evaporated fuel generated in the fuel tank 9 is prevented from being released to the atmosphere.
[0018]
As shown in FIG. 2, the valve operating characteristic variable device 40 is a first valve operating characteristic variable that switches the valve lift amount and opening angle (hereinafter referred to as “first valve operating characteristic”) of the intake valve and the exhaust valve in two stages. A mechanism 41, a second valve operating characteristic variable mechanism 42 as a cam phase variable mechanism that changes the opening / closing valve timing of the intake valve steplessly, and a first valve operating characteristic suitable for high speed operation of the engine. In order to continuously change the opening / closing valve timing (hereinafter referred to as “operation phase”) of the intake valve and the first solenoid valve 43 that switches to the low-speed driving characteristic suitable for low-speed driving, the opening degree is continuously increased. A changeable second electromagnetic valve 44 is provided. Lubricating oil in the oil pan 46 is pressurized and supplied to the electromagnetic valves 43 and 44 by the oil pump 45. A specific configuration of the valve operating characteristic variable device 40 is shown, for example, in Japanese Patent Application No. 11-28618 by the present applicant.
[0019]
According to the valve operating characteristic variable device 40, the exhaust valve is driven by either the high speed operation characteristic indicated by the solid line L1 in FIG. 3 or the low speed operation characteristic indicated by the solid line L2, and the intake valve is indicated by the solid line L5 in FIG. Driven at a phase from the most advanced angle phase indicated by broken lines L3 and L4 to the most retarded angle phase indicated by alternate long and short dash lines L7 and L8, centering on the high speed operation characteristic indicated by and the low speed operation characteristic indicated by solid line L6. The
[0020]
The ECU 5 shapes input signal waveforms from various sensors, corrects the voltage level to a predetermined level, and converts an analog signal value into a digital signal value, a central processing circuit (hereinafter referred to as “CPU”). In addition to a storage means for storing a calculation program executed by the CPU, a calculation result, and the like, the fuel injection valve 6, the purge control valve 34, and an output circuit for supplying a drive signal to the valve operating characteristic variable device 40 are configured. Is done.
[0021]
The CPU of the ECU 5 controls the amount of fuel supplied to the engine 1 according to the output signals of various sensors such as the crank angle position sensor 16, the intake pipe absolute pressure sensor 13, the engine water temperature sensor 18, the O2 sensors 21 and 22, and the purge control valve. The purge fuel amount control by 34 and the valve operation characteristic control according to the engine operation state are executed, and the abnormality detection process related to the valve operation characteristic variable device 40 described below is executed.
[0022]
FIG. 4 shows a control deviation when the second valve operating characteristic variable mechanism 42 is controlled to make the operating phase CAIN of the intake valve coincide with the target phase CAINCMD, that is, an abnormality in which the actual operating phase does not match the target phase. It is a flowchart of the process to perform. This process is executed by the CPU of the ECU 5 every predetermined time.
[0023]
In step S11, it is determined whether or not the phase variable control flag FVTC indicating “1” that the phase variable control for changing the operation phase of the intake valve is being performed is “1”, and FVTC = 0. When the phase variable control is not executed, the target phase CAINCMD sets the target phase change flag FCMDCHANG indicating “1” that the predetermined value or more has changed to “0” (step S14), and the control deviation The down-count timer tmFSB used for determining that there is an abnormality (abnormality determination) and the down-count timer tmOKB used for determining that there is no control deviation (normal determination) are respectively set to a predetermined abnormality determination time TMFSB ( For example, 10 seconds) and a predetermined normal judgment time TMOKB (for example, 10 seconds) are set and started (step S15).
[0024]
If FVTC = 1 and phase variable control is being executed in step S11, it is determined whether or not the target phase change flag FCMDCHANG is “1” (step S12). If FCMDCHANG = 1, step is immediately performed. Proceed to S17. When FCMDCHANG = 0, it is determined whether or not the absolute value of the difference between the current value CAINCMD (n) and the previous value CAINCMD (n−1) of the target phase is equal to or greater than a predetermined value CMDVTFCS (for example, 5 degrees). Step S13), | CAINCMD (n) −CAINCMD (n−1) | <CMDVTFCS, and when the change amount of the target phase CAINCMD is small, the process proceeds to Step S14, while | CAINCMD (n) −CAINCMD (n− 1) When | ≧ CMDVTFS, the target phase change flag FCMDCHANG is set to “1” (step S16), and the process proceeds to step S17.
[0025]
In step S17, a lower limit value obtained by subtracting a predetermined subtraction value CAINCFSL (for example, 2 degrees) from the target phase CAINCMD whether or not the actual operation phase CAIN is within a predetermined range substantially centered on the target phase CAINCMD. It is determined whether or not it is between CAINCMD−CAINCFSL) and an upper limit value (CAINCMD + CAINCFSH) obtained by adding a predetermined addition value CAINCFSH (for example, 2 degrees) to the target phase CAINCMD. Here, the actual operation phase CAIN is detected based on the relative phase relationship between the CRK signal pulse and the TDC signal pulse as described above. That is, as shown in FIG. 8, the phase difference CAINZP between the TDC signal pulse ZP when the cam operation phase is at the most retarded position and the predetermined CRK signal pulse YP is used as the reference phase, and the advance angle from the reference phase is set. The actual operating phase CAIN is detected as a quantity. Specifically, the generation time interval TCAIN of the predetermined CRK signal pulse YP and the TDC signal pulse XP and the generation time interval CRME of the CRK signal pulse are measured, and when the CRK signal pulse is generated every 30 ° of crank angle, CAIN = CAINZP−30 × TCAIN / CRM.
[0026]
If the answer to step S17 is affirmative (YES) and the actual operation phase CAIN is within a predetermined upper and lower limit value range, the abnormality determination timer tmFSB is set to a predetermined time TMFSB and started (step S18). It is determined whether or not the value of the normal determination timer tmOKB is “0” (step S19). While tmOKB> 0, this processing is immediately terminated and remains in that state (the answer to step S17 is affirmative (YES)). When tmOKB = 0, it is determined to be normal and there is no control deviation. The normal flag FOKB indicated by “1” is set to “1”, the control deviation flag FFSDB indicated by “1” indicating that there is a control deviation is set to “0”, and the target phase change flag FCMDCHANG is set to “0”. Return (step S20), and this process is terminated.
[0027]
On the other hand, if the answer to step S17 is negative (NO), that is, if the actual operating phase CAIN is not within the range of the predetermined upper and lower limit values, the normal determination timer tmOKB is set to the predetermined time TMOKB and started (step S21). It is determined whether or not the value of the determination timer tmFSB is “0” (step S22). As long as tmFSB> 0, this process is immediately terminated and remains in that state (the answer to step S17 is negative (NO)). If tmFSB = 0, it is determined that there is an abnormality and there is no control deviation. The normal flag FOKB indicated by “1” is set to “0”, the control deviation flag FFSDB indicated by “1” is set to “1”, and the target phase change flag FCMDCHANG is set to “0”. It returns (step S23), and this process is complete | finished.
[0028]
FIG. 5 is a time chart for explaining the processing of FIG. 4, and FIGS. 5A to 5C show a normal case, and FIGS. 4D to 6F show an abnormal case. That is, when the actual operation phase CAIN follows with a slight delay corresponding to the change of the target phase CAINCMD as shown in FIG. 5A, the timer tmOKB = 0 at time t1 and normality is determined. ((B) in the figure). On the other hand, when the actual operation phase CAIN does not follow quickly in response to the change in the target phase CAINCMD as shown in FIG. 4D, the timer tmFSB = 0 at time t2, and the abnormality determination, that is, the control deviation Judgment is made.
[0029]
FIG. 6 is a flowchart of the process for detecting the disconnection of the solenoid of the solenoid valve 44, and this process is executed by the CPU of the ECU 5 every predetermined time.
In step S31, it is determined whether the duty ratio DDOUT of the signal for driving the solenoid of the solenoid valve 44 is larger than a predetermined duty ratio DDVTFSLM (for example, 50%). If DDOUT> DDVTFSLM, the solenoid of the solenoid valve 44 is switched. It is determined whether or not the supplied current value IACTVTC is smaller than a predetermined current value IACTFSLM (for example, 450 mA) (step S32). When DDOUT ≦ DDVTFSLM or IACTVTC ≧ IACTFSLM, the downcount timer tmFSA is set to a predetermined time TFSA (for example, 5 seconds) and started (step S33), and this process is terminated.
[0030]
On the other hand, if the answer to steps S31 and S32 is both affirmative (YES), that is, if DDOUT> DDVTFSLM and IACTVTC <IACTFSLM, the current value IACTVTC is small even though the duty ratio DDOUT of the drive signal is large. It is determined that the value of the timer tmFSA is “0” (step S34). While tmFSA> 0, this processing is immediately terminated. When tmFSA = 0, the determination of disconnection is confirmed, and the disconnection flag FFSDA indicating “1” is set to “1” (step S35). ), This process is terminated.
[0031]
FIG. 7 is a flowchart of processing for detecting a case where there is a misalignment, that is, a case where the cam shaft mounting position is deviated from the normal position and the phase of the TDC signal pulse is deviated from the original. It is executed by the CPU of the ECU 5 immediately after the switch is turned on.
[0032]
In step S41, when the actual operation phase CAIN is at the most retarded angle phase CAINZP (when the valve operation characteristics are the characteristics of the one-dot chain lines L7 and L8 in FIG. 3), that is, when the cam phase variable control is not executed. It is determined whether or not the operating phase CAIN0 (center value is 0) is within the range of the predetermined upper limit value CAIN0H and the predetermined lower limit value CAIN0L. If the answer is negative (NO), that is, CAIN> CAIN0H or CAIN <CAIN0L. If it is, it is determined that there is a misalignment, the misalignment flag FFSDC indicated by “1” is set to “1” (step S42), and this process ends.
[0033]
FIG. 9 is a flowchart of a process for controlling the opening degree of the purge control valve 34, and this process is executed by the CPU of the ECU 5 every predetermined time.
In steps S51 to S53, it is determined whether or not the disconnection flag FFSDA, the control deviation flag FFSDB, and the alignment deviation flag FFSDC set in the processes of FIGS. 4, 6 and 7 are set to “1”. When it is “0”, that is, when no abnormality is detected, according to the engine operating state (for example, the purge control valve opening is calculated according to the engine speed NE and the intake pipe absolute pressure PBA). Normal purge control is performed (step S54).
[0034]
On the other hand, when FFSDA = 1 and disconnection of the solenoid of the solenoid valve 44 is detected, the opening of the purge control valve 34 is decreased from the normal control time, and the purge is executed (step S56), and FFSDB = 1 or When FFDC = 1 and a control deviation or alignment deviation is detected, the purge control valve 34 is fully closed to stop the purge (step S55).
When FFSDC = 1 and an alignment shift is detected, the purge amount may be reduced according to the shift amount instead of stopping the purge.
[0035]
As described above, in this embodiment, when an abnormality is detected in the second valve operating characteristic variable mechanism and the electromagnetic valve 44 for controlling the second valve operating characteristic variable mechanism, the purge amount is decreased or the purge is stopped. For example, in an idle state where the most retarded phase is desirable as the intake valve operating phase, it is possible to avoid the problem that the fuel amount cannot be controlled by performing a normal purge while the actual operating phase is shifted in the advance direction. it can. As a result, it is possible to minimize the deterioration of operability when an abnormality occurs in the variable valve operation characteristic mechanism.
[0036]
In the present embodiment, the following abnormality (deterioration) detection processes from 1) to 10) are further performed. However, the above-described solenoid valve disconnection (FFSDA = 1), control deviation (FFSDB = 1), or alignment. When any one of the deviations (FFSDC = 1) is detected, it is desirable not to execute the following 2), 3), 5) and 7) to 10) abnormality (deterioration) detection processing. This is because abnormality detection may not be performed accurately. In other words, when any of the flags FFSDA, FFSDB, or FFSDC is “1”, the following 1) abnormality detection process of the O2 sensor 21, 4) abnormality detection process of the fuel injection valve 6, and 6) the O2 sensor Only the deterioration detection process 22 is executed.
[0037]
1) O2 sensor 21 abnormality detection processing
In this process, when the sensor output is larger than a predetermined upper limit value, or when the sensor output while the fuel supply to the engine is cut off indicates a rich air-fuel ratio, it is determined that the circuit is disconnected, and a state in which the sensor output indicates a lean air-fuel ratio If it continues for more than a certain time, it is determined that there is a short circuit or abnormal output.
[0038]
2) Abnormal detection processing of the absolute pressure sensor 13 in the intake pipe
In this process, the predicted intake pipe absolute pressure calculated based on the throttle valve opening θTH detected by the throttle valve opening sensor 4 and the engine speed NE detected by the crank angle position sensor 16 and the sensor output are shown. An abnormality is detected by comparing with the intake pipe absolute pressure PBA.
[0039]
3) Throttle valve opening sensor 4 abnormality detection process
In this process, the estimated throttle valve opening calculated based on the intake pipe absolute pressure PBA detected by the intake pipe absolute pressure sensor 13 and the engine rotational speed NE detected by the crank angle position sensor 16 and the sensor output are shown. An abnormality is detected by comparing the throttle valve opening θTH.
[0040]
4) Abnormality detection processing of the fuel injection valve 6
In this process, when the parameter value calculated based on the air-fuel ratio correction coefficient KO2 set according to the outputs of the O2 sensors 21 and 22 is out of the predetermined range, the fuel injection valve 6 is leaked or clogged. Determined.
[0041]
5) O2 sensor 21 deterioration detection process
In this process, sensor deterioration is detected based on the inversion cycle of the sensor output when the fuel supply amount is feedback controlled according to the output of the O2 sensor 21. When a proportional oxygen concentration sensor whose output is substantially proportional to the air-fuel ratio is used instead of the O2 sensor 21, deterioration is detected based on the change in sensor output when the control air-fuel ratio is changed. .
[0042]
6) O2 sensor 22 deterioration detection process
In this process, if the sensor output is inverted, it is determined that the sensor output is normal. If the sensor output is not inverted, deterioration is detected based on a change in the sensor output when the control air-fuel ratio is changed.
[0043]
7) Deterioration detection processing of the three-way catalyst 20
In this process, the deterioration is detected based on the inversion period of the output of the O2 sensor 22 when the control air-fuel ratio is vibrated at a predetermined period.
8) Abnormality detection processing of the engine water temperature sensor 18
In this process, an abnormality is detected based on the sensor output after the elapse of a predetermined time from the start completion point.
[0044]
9) Thermostat abnormality detection processing
In this process, an abnormality in the thermostat that opens and closes the cooling water channel is detected by comparing the degree of increase in the engine water temperature TW with the degree of increase in the engine water temperature estimated from the fuel supply amount. When the actual increase degree is larger than the estimated increase degree, it is determined that the thermostat is normal (not open). The thermostat automatically opens and closes a cooling water channel that circulates engine cooling water according to the engine cooling water temperature, and is provided to close the cooling water channel and promote engine temperature rise during cold start of the engine. ing.
[0045]
10) Abnormality detection processing of the evaporated fuel release prevention device
In this process, the presence or absence of leakage of the fuel tank 9, the canister 33, etc. is detected by monitoring the tank internal pressure PTANK while opening and closing the purge control valve 34, the charge control valve 36, and the vent shut valve 38.
[0046]
In the embodiment described above, the valve operating characteristic variable device 40 and the ECU 5 constitute the valve timing changing means, and the ECU 5 constitutes the abnormality detecting means and the purge control means. More specifically, the processes of FIGS. 4, 6 and 7 correspond to the abnormality detecting means, and the process of FIG. 9 corresponds to the purge control means.
[0047]
The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, the second valve operating characteristic variable mechanism 42 can change only the operating phase of the intake valve. However, only the operating phase of the exhaust valve or the operating phases of the intake valve and the exhaust valve are used together. It may be changeable.
[0048]
In the above-described embodiment, an example in which the abnormality of the second valve operation characteristic variable mechanism 42 and the electromagnetic valve 44 is detected is shown. However, the abnormality of the first valve operation characteristic variable mechanism 41 and the electromagnetic valve 43 is detected, and the result Accordingly, the same fail-safe process may be performed in the purge control. As abnormality detection in that case, an abnormality in which the operation characteristic of the intake valve or the exhaust valve does not become a characteristic as the switching command and a disconnection of the solenoid of the solenoid valve 43 are detected.
[0049]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, when an abnormality relating to the valve timing changing means is detected, , Inspection Depending on the details of the abnormality The opening of the purge control valve Decrease from normal control Select whether to perform the purge operation or to fully close the purge control valve. Therefore, when an abnormality occurs in the valve timing changing means, it is possible to suppress deterioration in engine operability to a minimum.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an internal combustion engine and a control device thereof according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a valve operating characteristic variable device.
FIG. 3 is a graph showing valve operating characteristics.
FIG. 4 is a flowchart of processing for detecting a control deviation of the variable valve operating characteristic device.
FIG. 5 is a time chart for explaining the processing of FIG. 4;
FIG. 6 is a flowchart of processing for detecting disconnection of a solenoid valve.
FIG. 7 is a flowchart of processing for detecting camshaft misalignment.
FIG. 8 is a view for explaining the definition of the actual operating phase (CAIN) of the camshaft.
FIG. 9 is a flowchart of a process for controlling the opening degree of the purge control valve.
[Explanation of symbols]
1 Internal combustion engine
2 Intake pipe
5 Electronic control unit (valve timing changing means, abnormality detection means, purge control means)
9 Fuel tank
16 Crank angle position sensor
17 Cam angle position sensor
31 Charge passage
32 Purge passage
33 Canister
34 Purge control valve
40 Valve operation characteristic variable device (valve timing changing means)
41 First valve operating characteristic variable mechanism
42 Second valve operating characteristic variable mechanism
43, 44 Solenoid valve

Claims (1)

内燃機関の運転状態に応じて吸気弁及び排気弁の少なくとも一方のバルブタイミングを変更するバルブタイミング変更手段と、該バルブタイミング変更手段に関連する異常を検出する異常検出手段と、燃料タンク内に発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタと、前記キャニスタと前記機関の吸気系とを接続するパージ通路と、前記パージ通路の途中に設けられ、該パージ通路を開閉するパージ制御弁と、該パージ制御弁を制御するパージ制御手段とを備えた内燃機関の制御装置において、
前記パージ制御手段は、前記異常検出手段により前記異常が検出されたときは、検出された異常の内容に応じて、前記パージ制御弁の開度を通常制御時より減少させてパージを実行する場合と、前記パージ制御弁を全閉とする場合とを選択することを特徴とする内燃機関の制御装置。
Generated in the fuel tank, valve timing changing means for changing the valve timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve according to the operating state of the internal combustion engine, an abnormality detecting means for detecting an abnormality related to the valve timing changing means, A canister for adsorbing evaporated fuel, a purge passage connecting the canister and an intake system of the engine, a purge control valve provided in the middle of the purge passage, for opening and closing the purge passage, and the purge control valve In a control device for an internal combustion engine provided with a purge control means for controlling,
Said purge control means when the abnormality is detected by the abnormality detection means, according to the content of abnormality was detected, performing a purge opening degree of the purge control valve is decreased from the normal control If a control apparatus for an internal combustion engine, wherein you to select a case where the purge control valve is fully closed.
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