JP5302844B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
ここで「弁作動特性可変機構」は、後述する実施形態における第1弁作動特性可変機構41にモータ43を含めたものに相当する。
[第1の実施形態]
図1は、本発明の一実施形態にかかる内燃機関とその制御装置の構成を示す図であり、図2は弁作動特性可変装置の構成を示す図である。図1において、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)1は、吸気弁及び排気弁と、これらを駆動するカムを備えるとともに、吸気弁の弁リフト量及び開角(開弁期間)を連続的に変更する第1弁作動特性可変機構41と、吸気弁を駆動するカムの、クランク軸回転角度を基準とした作動位相を連続的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。第2弁作動特性可変機構42により吸気弁を駆動するカムの作動位相が変更され、吸気弁の作動位相が変更される。
ステップS10では、学習フラグFLRNが「1」であるか否かを判別する。学習フラグFLRNは、図8の処理によりCS角度センサ14及びMOT角度センサ72の全閉位置の学習が完了していたとき「1」に設定される。図7の処理では、吸気弁を全閉状態とする角度位置(以下「全閉角度位置」という)に対応するCS角度センサ14及びMOT角度センサ72の検出値を示す第1全閉位置補正量DCSL及び第2全閉位置補正量DMOTLが算出される。学習フラグFLRNが「0」であって学習(補正量の算出)が完了していないときは、直ちに処理を終了する。
θCS=θCSS−DCSL (1)
θMOT=θMOTS−DMOTL (2)
θMOTHAT=θCS×RD (3)
θERR=|θMOT−θMOTHAT| (4)
ωCS=θCS(k)−θCS(k-1) (5)
Dω=|ωCS−ωCSCMD| (6)
ステップS23では、速度偏差Dωが所定値DωTH以上であるか否かを判別する。この答が否定(NO)である間は、コントロール軸56が回動していることを示すので、直ちに処理を終了する。ステップS23で速度偏差Dωが所定値DωTH以上となったときは、コントロール軸56が全閉角度位置に到達したと判定し、全閉位置補正量DCSL及びDMOTLを、それぞれその時点のCS角度センサ出力θCSS及びMOT角度センサ出力θMOTSに設定し(ステップS24)、学習フラグFLRNを「1」に設定する(ステップS25)。
θCS=θMOT/RD (7)
θMOT=θCS×RD (8)
本実施形態は、第1の実施形態における故障診断処理(図6)を図10に示す処理に代えたものである。これ以外の点は第1の実施形態と同一である。
ωCS=θCSS(k)−θCSS(k-1) (9)
ステップS42では、モータ出力軸の回転角速度であるMOT角速度ωMOTを下記式(10)により算出する。
ωMOT=θMOTS(k)−θMOTS(k-1) (10)
ωMOTHAT=ωCS×RD (11)
ωERR=|ωMOT−ωMOTHAT| (12)
本実施形態では、図10の処理が故障診断手段に相当する。
CS角度センサ14及び/またはMOT角度センサ72の異常判定は、上述したものに限らず、以下に説明するような手法によって行うようにしてもよい。
図11は、MOT角度センサ72の異常判定処理のフローチャートであり、この処理は、例えば図8に示す学習処理を実行するときにECU5のCPUで所定時間毎に実行される。すなわち、コントロール軸56を回動させるときのCS角速度ωCSを指令値ωCSCMDに一致させるフィードバック制御を実行しているときに実行される。
ステップS52では、上記フィードバック制御開始時点からの経過時間TFBに応じて予測角速度HMOTを算出する。予測角速度HMOTは、例えば目標値(RD×ωCSCMD)に向かう指数関数(正常なMOT角度センサを用いて予め求められたものであり、例えば図12の破線で示される)を用いて算出される。
ωERRS=|ωMOT−HMOT| (21)
本実施形態は、第1の実施形態における全閉角度位置の学習を行うことに代えて、故障診断に適用する閾値を実測データに基づいて設定し、故障診断を行うようにしたものである。
ステップS61では、閾値設定完了フラグFERTHSが「1」であるか否かを判別する。閾値設定完了フラグFERTHSは、図14に示す角度閾値設定処理において設定角度閾値θERTHSH,θERTHSLの算出が完了したとき、「1」に設定される(ステップS78)。
θCSHAT=θMOT/RD (31)
θERRS=θCSHAT−θCS (32)
ステップS71では、閾値設定完了フラグFERTHSが「1」であるか否かを判別する。エンジン始動直後はこの答は否定(NO)であるので、ステップS72に進み、図13のステップS62と同様にして推定CS角度θCSHATを算出する。
θERIS(n)=θCSHAT−θCS (32a)
θERTHSH=θERISAV+Dθ (34)
θERTHSL=θERISAV−Dθ (35)
本実施形態では、図13及び図14の処理が故障診断手段に相当する。
5 電子制御ユニット(制御手段、故障診断手段、補正手段、第1異常検出手段、第2異常検出手段)
14 コントロール軸回転角度センサ(第2回転角度検出手段)
41 第1弁作動特性可変機構(弁作動特性可変機構)
43 モータ(弁作動特性可変機構)
43a モータ出力軸
71 伝達機構
72 モータ出力軸回転角度センサ(第1回転角度検出手段)
Claims (5)
- 内燃機関の吸気弁のリフト量を連続的に変更する弁作動特性可変機構であって、前記リフト量を変更するためのコントロール軸と、該コントロール軸を回動させるためのモータと、該モータの出力軸と前記コントロール軸との間に設けられ、前記モータの駆動力を前記コントロール軸に伝達する伝達機構とを備える弁作動特性可変機構を備える内燃機関の制御装置において、
前記モータの出力軸の回転角度を検出する第1回転角度検出手段と、
前記コントロール軸の回転角度を検出する第2回転角度検出手段と、
前記第1回転角度検出手段または第2回転角度検出手段により検出される回転角度に応じて、前記吸気弁のリフト量制御を行う制御手段と、
前記第1及び第2回転角度検出手段により検出される回転角度に応じて、前記モータ出力軸の回転角速度を示す第1角速度パラメータ及び前記コントロール軸の回転角速度を示す第2角速度パラメータを算出する角速度パラメータ算出手段と、
前記第1及び第2角速度パラメータに基づいて、前記第1回転角度検出手段、第2回転角度検出手段、及び伝達機構の故障診断を行う故障診断手段とを備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 内燃機関の吸気弁のリフト量を連続的に変更する弁作動特性可変機構であって、前記リフト量を変更するためのコントロール軸と、該コントロール軸を回動させるためのモータと、該モータの出力軸と前記コントロール軸との間に設けられ、前記モータの駆動力を前記コントロール軸に伝達する伝達機構とを備える弁作動特性可変機構を備える内燃機関の制御装置において、
前記モータの出力軸の回転角度を検出する第1回転角度検出手段と、
前記コントロール軸の回転角度を検出する第2回転角度検出手段と、
前記第1回転角度検出手段または第2回転角度検出手段により検出される回転角度に応じて、前記吸気弁のリフト量制御を行う制御手段と、
前記第1回転角度検出手段により検出される回転角度に応じて前記第2回転角度検出手段により検出される回転角度の推定値を算出し、該推定値と、前記第2回転角度検出手段により検出される回転角度との角度偏差を所定回数算出し、前記角度偏差の平均値を算出する平均化手段と、
前記平均値を基準値として用い、該基準値及び前記角度偏差に基づいて、前記第1回転角度検出手段、第2回転角度検出手段、及び伝達機構の故障診断を行う故障診断手段とを備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 内燃機関の吸気弁のリフト量を連続的に変更する弁作動特性可変機構であって、前記リフト量を変更するためのコントロール軸と、該コントロール軸を回動させるためのモータと、該モータの出力軸と前記コントロール軸との間に設けられ、前記モータの駆動力を前記コントロール軸に伝達する伝達機構とを備える弁作動特性可変機構を備える内燃機関の制御装置において、
前記モータの出力軸の回転角度を検出する第1回転角度検出手段と、
前記コントロール軸の回転角度を検出する第2回転角度検出手段と、
前記第1回転角度検出手段または第2回転角度検出手段により検出される回転角度に応じて、前記吸気弁のリフト量制御を行う制御手段と、
前記モータ出力軸及びコントロール軸が基準位置に達したときに前記第1及び第2回転角度検出手段により検出される回転角度を用いて、前記第1及び第2回転角度検出手段により検出される回転角度を補正する補正手段と、
該補正手段により補正された回転角度に基づいて、前記第1回転角度検出手段、第2回転角度検出手段、及び伝達機構の故障診断を行う故障診断手段と、
前記第2回転角度検出手段により検出される回転角度に応じて、前記コントロール軸の回転角速度を示す角速度パラメータを算出する角速度パラメータ算出手段と、
前記角速度パラメータを指令値と一致させるフィードバック制御を行うフィードバック制御手段とを備え、
前記角速度パラメータと前記指令値との偏差が所定値以上となったときに、前記モータ出力軸及びコントロール軸が前記基準位置に達したと判定することを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記故障診断手段は、前記第1回転角度検出手段の異常を検出する第1異常検出手段を有し、
前記制御手段は、前記第1回転角度検出手段の異常が検出されたときは、前記第2回転角度検出手段により検出される回転角度に応じて前記第1回転角度検出手段により検出される回転角度の代替値を算出し、該算出した代替値を用いて前記リフト量制御を継続することを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記故障診断手段は、前記第2回転角度検出手段の異常を検出する第2異常検出手段を有し、
前記制御手段は、前記第2回転角度検出手段の異常が検出されたときは、前記第1回転角度検出手段により検出される回転角度に応じて前記第2回転角度検出手段により検出される回転角度の代替値を算出し、該算出した代替値を用いて前記リフト量制御を継続することを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の内燃機関の制御装置。
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