JP6404731B2 - Fault diagnosis device for variable valve timing device - Google Patents
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Description
本発明は、バルブタイミング可変装置の故障診断装置に関し、特に故障診断精度を向上したものに関する。 The present invention relates to a failure diagnosis device for a variable valve timing device, and more particularly to an improved failure diagnosis accuracy.
バルブタイミング可変装置は、エンジンの出力、燃費、排ガス性状などの各種性能を最適化する目的で、エンジンの運転状態に応じて、吸気ポート、排気ポートをそれぞれ開閉する吸気バルブ、排気バルブの開閉タイミングを連続的に可変制御するものである。
例えば、バルブタイミング可変装置は、油圧式や電動式などのアクチュエータによって吸気カムシャフト、排気カムシャフトを、クランクシャフトと同期して回転するカムスプロケットに対して回転軸回りに回動させ、開弁時期及び閉弁時期を進角又は遅角させる。
The variable valve timing device is designed to optimize engine performance, fuel efficiency, exhaust gas properties, and other performances. The intake valve and the exhaust valve open / close timing depend on the operating state of the engine. Is continuously variably controlled.
For example, a variable valve timing device uses a hydraulic or electric actuator to rotate an intake camshaft and an exhaust camshaft around a rotation axis with respect to a cam sprocket that rotates in synchronization with a crankshaft. And advance or retard the valve closing timing.
上述したようなバルブタイミング可変装置においては、カム角センサによって検出されるカムシャフトの実際の角度位置が、エンジンの回転数や負荷状態などの運転状態に応じて逐次設定される目標値と実質的に一致するようにフィードバック制御される。しかし、このようなバルブタイミング可変装置においては、アクチュエータやソレノイドバルブ等の故障によってカムシャフトの角度位置が目標値と乖離する故障(カムシャフトの角度位置が目標値に到達しないターゲットエラー故障と、通常より応答遅れを伴って目標値に到達するスローレスポンス故障)が発生する場合がある。
バルブタイミング可変装置の故障検出に関する従来技術として、例えば特許文献1には、カムシャフトの角度位置の実際値の時間線図に基づいて、ターゲットエラー故障やスローレスポンス故障を含む細分化された複数のエラータイプの故障を検出することが記載されている。
In the valve timing variable device as described above, the actual angular position of the camshaft detected by the cam angle sensor is substantially equal to the target value sequentially set according to the operating state such as the engine speed and the load state. Feedback control is performed so as to match However, in such a valve timing variable device, a failure in which the angular position of the camshaft deviates from the target value due to a failure in the actuator or solenoid valve (a target error failure in which the angular position of the camshaft does not reach the target value, Slow response failure that reaches the target value with a more delayed response may occur.
As a prior art related to failure detection of a valve timing variable device, for example, Patent Document 1 discloses, based on a time diagram of actual values of the angular position of a camshaft, a plurality of subdivided pieces including target error failures and slow response failures. It describes the detection of error type faults.
従来、カムシャフトの角度位置の目標値と実際値の差分を監視し、閾値を超えた状態が所定時間以上継続した際に故障を判定する手法が一般的に用いられている。
しかし、例えばカムシャフトの角度位置が固着する故障が発生した場合であっても、診断時における目標値が、固着が生じている位置の近傍であった場合には、目標値と実際値との差分が正常と見做される程度に小さいため故障が検出されず、別途他の手法により診断を実行したり、エンジンの運転状態が変化して目標値が固着位置から乖離しない限り、故障判定が成立せずに誤って正常判定が成立してしまい、診断精度を確保することが困難な場合があった。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、故障診断精度を向上したバルブタイミング可変装置の故障診断装置を提供することである。
Conventionally, a method is generally used in which a difference between a target value and an actual value of an angular position of a camshaft is monitored and a failure is determined when a state exceeding a threshold value continues for a predetermined time or more.
However, for example, even when a failure occurs in which the angular position of the camshaft is fixed, if the target value at the time of diagnosis is close to the position where the fixing occurs, the target value and the actual value Failure is not detected because the difference is small enough to be considered normal, and failure determination is not performed unless the diagnosis is performed by another method or the engine operating state changes and the target value does not deviate from the fixed position. In some cases, the normal determination is erroneously established without being established, and it is difficult to ensure the diagnostic accuracy.
In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a failure diagnosis device for a variable valve timing device with improved failure diagnosis accuracy.
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項1に係る発明は、内燃機関のバルブを駆動するカムシャフトのカムスプロケットに対する角度位置が目標値に近づくよう前記カムシャフトを前記カムスプロケットに対して回転駆動するバルブタイミング可変装置の故障診断装置であって、前記カムシャフトの前記カムスプロケットに対する角度位置を検出する角度位置検出手段と、前記角度位置検出手段が検出した前記カムシャフトの角度位置と前記目標値との差分が閾値を超過した状態が所定時間以上にわたって検出された場合に異常を検出する異常検出手段と、前記目標値がとり得る範囲を複数の領域に分割し、前記目標値が前記複数の領域のうちいずれの領域に含まれる場合にも前記異常検出手段が異常を検出しない場合にのみ正常判定を成立させる故障判定手段とを備えることを特徴とするバルブタイミング可変装置の故障診断装置である。
これによれば、例えばカムシャフトがいかなる角度位置で固着した場合であっても、複数の領域のいずれかで行われる診断では確実に異常が検出されることになり、誤って正常判定されることを防止して、正常診断がなされる際の診断精度を向上することができる。
The present invention solves the above-described problems by the following means.
According to a first aspect of the present invention, there is provided a failure diagnosis device for a variable valve timing device for rotationally driving the camshaft relative to the cam sprocket so that the angular position of the camshaft driving the valve of the internal combustion engine approaches a target value. The angular position detection means for detecting the angular position of the camshaft with respect to the cam sprocket, and the difference between the angular position of the camshaft detected by the angular position detection means and the target value exceeds a threshold value. When an error is detected over a predetermined time, an abnormality detection means for detecting an abnormality and a range that the target value can take are divided into a plurality of areas, and the target value is included in any of the plurality of areas In this case, it is possible to provide failure determination means that establishes a normal determination only when the abnormality detection means does not detect an abnormality. A trouble diagnosis device for the variable valve timing apparatus according to claim.
According to this, even if the camshaft is fixed at any angular position, for example, a diagnosis performed in any of a plurality of regions will surely detect an abnormality, and it is erroneously determined to be normal Thus, it is possible to improve diagnostic accuracy when normal diagnosis is performed.
請求項2に係る発明は、前記故障判定手段は、前記内燃機関の始動から停止までの一運転サイクル中にわたって前記異常検出手段が異常を検出しない場合にのみ正常判定を成立させることを特徴とする請求項1に記載のバルブタイミング可変装置の故障診断装置である。
これによれば、一運転サイクル中に各領域での診断実績を累積して判定を行うことにより、診断精度をよりいっそう向上することができる。
The invention according to
According to this, the diagnosis accuracy can be further improved by accumulating the diagnosis results in each region during one operation cycle and making the determination.
以上説明したように、本発明によれば、故障診断精度を向上したバルブタイミング可変装置の故障診断装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a failure diagnosis device for a variable valve timing device with improved failure diagnosis accuracy.
本発明は、故障診断精度を向上したバルブタイミング可変装置の故障診断装置を提供する課題を、カムシャフト角度位置の目標値がとり得る範囲を複数の領域に分割し、各領域毎に目標値と実際値を比較する診断を行い、全ての領域において異常が検出されない場合にのみ正常判定を成立させることによって解決した。 The present invention provides a problem of providing a failure diagnosis device for a variable valve timing device with improved failure diagnosis accuracy. The range in which the target value of the camshaft angular position can be divided into a plurality of regions. The diagnosis was made by comparing the actual values, and the problem was solved by establishing a normal judgment only when no abnormality was detected in all areas.
以下、本発明を適用したバルブタイミング可変装置の故障診断装置(以下、「故障診断装置」と称する)の実施例について説明する。
実施例の故障診断装置は、例えば、乗用車等の自動車に走行用動力源として搭載される内燃機関である4ストロークガソリンエンジンに設けられ、吸排気カムシャフトをカムスプロケットに対して回動させ、吸排気バルブのバルブタイミングを連続的に変化させるバルブタイミング可変装置の故障を診断するものである。
図1は、実施例の故障診断装置を有するエンジンの動弁駆動系の構成を示す図である。
Embodiments of a failure diagnosis device for a variable valve timing device (hereinafter referred to as “failure diagnosis device”) to which the present invention is applied will be described below.
The failure diagnosis apparatus according to the embodiment is provided, for example, in a four-stroke gasoline engine that is an internal combustion engine mounted as a driving power source in an automobile such as a passenger car, and rotates an intake / exhaust camshaft with respect to a cam sprocket. It diagnoses the failure of the variable valve timing device that continuously changes the valve timing of the exhaust valve.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an engine valve drive system having a failure diagnosis apparatus according to an embodiment.
図1に示すように、エンジン1は、クランクシャフト10、ピストン21,22,23,24、吸気バルブ30、排気バルブ40、右吸気カムシャフト50、左吸気カムシャフト60、右排気カムシャフト70、左排気カムシャフト80、タイミングベルト90、アクチュエータ100等を有して構成されている。
As shown in FIG. 1, the engine 1 includes a
エンジン1は、例えば、車体前部に設けられたエンジンルーム内に縦置き搭載される水平対向4気筒のものである。
クランクシャフト10は、エンジン1の車幅方向における中央部(右バンクと左バンクとの中間部分)に設けられる出力軸である。
クランクシャフト10は、図示しないエンジンブロックに設けられたメインベアリングに支持されるメインジャーナル部、ピストン21,22,23,24との間に設けられるコネクティングロッドが接続されるクランクピン、クランクアーム及びバランスウェイトを一体化して形成したクランクウェブ部等を有する。
クランクシャフト10の前端部(フライホイル側とは反対側の端部)には、タイミングベルト90が巻き掛けられるクランクスプロケット11が固定されている。
The engine 1 is, for example, a horizontally opposed four-cylinder engine that is mounted vertically in an engine room provided at the front of the vehicle body.
The
The
A crank sprocket 11 around which the
ピストン21,22,23,24は、エンジン1の第1気筒〜第4気筒のシリンダスリーブ内にそれぞれ挿入され、水平方向にほぼ沿って往復運動する部材である。
ピストン21,22,23,24は、クランクシャフト10の前方側から順次配列されている。
第1気筒、第3気筒のピストン21,23は、右バンクに配置され、第2気筒、第4気筒のピストン22,24は、左バンクに配置されている。
第1気筒と第2気筒とは、クランクシャフト10を挟んで実質的に対向して配置されている。
第3気筒と第4気筒とは、第1気筒及び第2気筒の後方側において、クランクシャフト10を挟んで実質的に対向して配置されている。
ピストン21,22,23,24は、コネクティングロッドを介してクランクシャフト10に接続されている。
The
The
The
The first cylinder and the second cylinder are disposed substantially opposite to each other with the
The third cylinder and the fourth cylinder are disposed substantially opposite to each other with the
The
吸気バルブ30は、各気筒の燃焼室内に新気(燃焼用空気)を導入する図示しない吸気ポートを、所定のバルブタイミングで開閉するものである。
吸気バルブ30は、タペットを介して右吸気カムシャフト50、左吸気カムシャフト60のカムに押圧されることによって開弁する。
The
The
排気バルブ40は、各気筒の燃焼室内から排気(既燃ガス)を排出する図示しない排気ポートを、所定のバルブタイミングで開閉するものである。
排気バルブ40は、タペットを介して右排気カムシャフト70、左排気カムシャフト80のカムに押圧されることによって開弁する。
The
The
右吸気カムシャフト50は、第1気筒、第3気筒の吸気バルブ30を開閉するカムを有する回転軸状の部材である。
右吸気カムシャフト50は、右バンクのシリンダヘッド上方に設けられ、クランクシャフト10の1/2の回転数で同期して回転する。
右吸気カムシャフト50の前端部には、タイミングベルト90が巻き掛けられるカムスプロケット51が取り付けられている。
The
The
A cam sprocket 51 around which the
左吸気カムシャフト60は、第2気筒、第4気筒の吸気バルブ30を開閉するカムを有する回転軸状の部材である。
左吸気カムシャフト60は、左バンクのシリンダヘッド上方に設けられ、クランクシャフト10の1/2の回転数で同期して回転する。
左吸気カムシャフト60の前端部には、タイミングベルト90が巻き掛けられるカムスプロケット61が取り付けられている。
The
The
A cam sprocket 61 around which the
右排気カムシャフト70は、第1気筒、第3気筒の排気バルブ40を開閉するカムを有する回転軸状の部材である。
右排気カムシャフト70は、右バンクのシリンダヘッド下方に設けられ、クランクシャフト10の1/2の回転数で同期して回転する。
右排気カムシャフト70の前端部には、タイミングベルト90が巻き掛けられるカムスプロケット71が取り付けられている。
The
The
A cam sprocket 71 around which the
左排気カムシャフト80は、第2気筒、第4気筒の排気バルブ40を開閉するカムを有する回転軸状の部材である。
左排気カムシャフト80は、左バンクのシリンダヘッド下方に設けられ、クランクシャフト10の1/2の回転数で同期して回転する。
左排気カムシャフト80の前端部には、タイミングベルト90が巻き掛けられるカムスプロケット81が取り付けられている。
The
The
A cam sprocket 81 around which the
タイミングベルト90は、クランクシャフト10のクランクスプロケット11及び各カムシャフト50,60,70,80のクランクスプロケット51,61,71,81に巻き掛けられ、これらの間で動力を伝達し、各カムシャフト50,60,70,80をクランクシャフト10と同期して回転させるコックドベルトである。
タイミングベルト90には、他にその走行を案内するための複数のアイドラスプロケット、プーリ、及び、張力を調節するためのテンショナ等が設けられている。
The
In addition, the
アクチュエータ100は、各カムシャフト50,60,70,80を、カムスプロケット51,61,71,81に対して回転軸回りに相対回転させてバルブタイミングを変更する油圧駆動機構である。
アクチュエータ100は、各カムシャフト50,60,70,80のカムスプロケット51,61,71,81部に設けられたカムスプロケットビルトイン型のものである。
The
The
以下、アクチュエータ100の構成についてより詳細に説明する。
図2、図3、図4は、アクチュエータ100の断面図であって、中立状態(カムシャフト位相を保持している状態)、進角状態、遅角状態をそれぞれ示す図である。
図2において、図2(a)は、図2(b)のa−a部矢視断面図であり、図2(b)はカムシャフトの中心軸を含む平面で切って見た断面図である(図3、図4において同様)。
また、図3、図4において、オイルの流れを矢印で示す。
なお、図2乃至4においては、一例として右吸気カムシャフト50に設けられたアクチュエータ100について説明するが、他のカムシャフト60,70,80に設けられるアクチュエータ100も実質的に同様の構成を有する。
Hereinafter, the configuration of the
2, 3, and 4 are cross-sectional views of the
2A is a cross-sectional view taken along the line aa in FIG. 2B, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along a plane including the central axis of the camshaft. Yes (same in FIGS. 3 and 4).
Moreover, in FIG. 3, FIG. 4, the flow of oil is shown by the arrow.
2 to 4, the
図2等に示すように、アクチュエータ100は、ハウジング110、ベーン120、進角用油路130、遅角用油路140、ソレノイドバルブ150等を有し、エンジン制御ユニット(ECU)200によって制御されている。
As shown in FIG. 2 and the like, the
ハウジング110は、アクチュエータ100の外装部分を構成する筐体である。
ハウジング110は、カムスプロケット51の車両前方側に固定され、カムスプロケット51側とは反対側の端部が閉塞された円筒状(カムスプロケット側が開口したカップ状)に形成されている。
ハウジング110の内部には、ベーン120の突出部122を収容するとともに、突出部122がハウジング110に対して吸気カムシャフト50の回転軸回りに相対回転することを許容するベーン収容部111が形成されている。
ベーン収容部111は、ハウジング110の内周面を外径側に凹ませて形成された凹部である。
ベーン収容部111は、ベーン120の突出部122に対応して、ハウジング110の周方向に実質的に等間隔に分散して三か所設けられている。
The
The
Inside the
The vane
The vane
ベーン120は、吸気カムシャフト50のカムスプロケット51側の端部に固定され、油圧によりハウジング110に対して吸気カムシャフト50の回転軸回りに相対回転することによって、カムスプロケット51に対する吸気カムシャフト50の位相(角度位置)を変化させ、吸気バルブ30のバルブタイミングを変化させるものである。
ベーン120は、一体に形成された円柱部121、突出部122等を有して構成されている。
The
The
円柱部121は、吸気カムシャフト50のカムスプロケット51側の端部に固定された部分である。
円柱部121の外周面は、ハウジング110のベーン収容部111以外の領域における内周面に対して不可避的に設けられる間隔を介して対向して配置されている。
The
The outer peripheral surface of the
突出部122は、円柱部121の外周面から外径側へ突き出して形成されている。
突出部122は、ベーン120の周回りに実質的に等間隔に分散して例えば三か所に設けられている。
各突出部122は、ハウジング110のベーン収容部111に収容されている。
突出部122の突端部は、ベーン収容部111の内周面に対して不可避的に設けられる間隔を介して対向して配置されている。
突出部122の周方向の寸法は、ベーン収容部111に対して小さく形成され、ベーン120は、突出部122がベーン収容部111内を回転方向前方側、後方側に移動することによって、ハウジング110に対して進角方向、遅角方向に相対回転可能となっている。
The protruding
The
Each
The protruding end portion of the protruding
The circumferential dimension of the protruding
進角用油路130は、バルブタイミングを進角させる際に、ソレノイドバルブ150からハウジング110のベーン収容部111内にオイルを導入する油路である。
進角用油路130は、図示しないシリンダヘッドから吸気カムシャフト50内、ベーン120の円筒部121内を介して、ベーン収容部111内における突出部122に対して回転方向後方側の空間部内(進角チャンバ内)にオイルを導入する。
The
The
遅角用油路140は、バルブタイミングを遅角させる際に、ソレノイドバルブ150からハウジング110のベーン収容部111内にオイルを導入する油路である。
遅角用油路140は、図示しないシリンダヘッドから吸気カムシャフト50内、ベーン120の円筒部121内を介して、ベーン収容部111内における突出部122に対して回転方向前方側の空間部内(遅角チャンバ内)にオイルを導入する。
The retarding
The retarding
ソレノイドバルブ150は、エンジン制御ユニット200からの指示に応じて、図示しないオイルポンプが加圧したオイルの供給油路を切り換え、進角用油路130、遅角用油路140に供給するものである。
ソレノイドバルブ150は、ソレノイドによってスプールを駆動することによって、以下説明する中立状態、進角状態、遅角状態を切り換え可能となっている。
The
The
中立状態は、図2に示すように、進角用油路130、遅角用油路140をともに閉塞し、進角チャンバ及び遅角チャンバ内のオイルを保持する。これによって、ベーン120は、ハウジング110に対して現在の相対角度位置を保持する。
進角状態は、図3に示すように、オイルポンプから供給されるオイルを進角用油路130に導入し、進角チャンバにオイルを供給するとともに、遅角チャンバから遅角用油路140を介してオイルをドレンする。これによって、ベーン120は、ハウジング110に対して進角方向に相対回転する。
遅角状態は、図4に示すように、オイルポンプから供給されるオイルを遅角用油路140に導入し、遅角チャンバにオイルを供給するとともに、進角チャンバから進角用油路130を介してオイルをドレンする。これによって、ベーン120は、ハウジング110に対して遅角方向に相対回転する。
In the neutral state, as shown in FIG. 2, both the
As shown in FIG. 3, the advance angle state is such that the oil supplied from the oil pump is introduced into the advance
In the retarded state, as shown in FIG. 4, the oil supplied from the oil pump is introduced into the
エンジン制御ユニット(ECU)200は、エンジン及びその補機類を統括的に制御するものである。
ECU200は、CPU等の情報処理装置、RAMやROM等の記憶装置、入出力インターフェイス及びこれらを接続するバス等を有して構成されている。
ECU200は、ドライバのアクセル操作などに基づいて要求トルクを設定し、設定された要求トルクに応じてスロットル開度、燃料噴射量、燃料噴射時期、点火時期、過給圧、EGR量などを制御する。
また、ECU200は、エンジン回転数、車速、スロットル開度等の関連パラメータに基づいて、クランクシャフト10の角度位置に対する各カムシャフト50,60,70,80の目標角度位置を設定する。
ECU200は、各カムシャフト50,60,70,80の実際の角度位置が目標角度位置と実質的に一致するようフィードバック制御を行なう。
各カムシャフトには、その実際の角度位置を検出する図示しないカム角センサが設けられている。
The engine control unit (ECU) 200 controls the engine and its auxiliary equipment in an integrated manner.
The
The
Further, the
The
Each camshaft is provided with a cam angle sensor (not shown) that detects its actual angular position.
ECU200は、バルブタイミング可変装置の故障診断機能を有する。
故障診断機能は、カムシャフトの実際の角度位置が目標角度位置から乖離する故障の検出機能を有する。ECU200は、本発明にいう異常検出手段、及び、故障判定手段としての機能を有する。
以下、故障診断時における制御について詳細に説明する。
図5は、実施例のバルブタイミング可変装置の故障診断装置の動作を示すフローチャートである。
以下、ステップ毎に順を追って説明する。
The
The failure diagnosis function has a failure detection function in which the actual angular position of the camshaft deviates from the target angular position. The
Hereinafter, the control at the time of failure diagnosis will be described in detail.
FIG. 5 is a flowchart illustrating the operation of the failure diagnosis apparatus for the variable valve timing apparatus according to the embodiment.
Hereinafter, the steps will be described step by step.
<ステップS01:バルブタイミングフィードバック制御中判断>
ECU200は、各カムシャフト50,60,70,80の実際の角度位置(カムスプロケット51,61,71,81に対する進角量、遅角量)を、逐次設定される目標値に近づけるようアクチュエータ100を駆動するフィードバック制御が実行されているか否かを判別する。
フィードバック制御が実行されている場合はステップS02に進み、実行されていない場合はステップS01を繰り返す。
<Step S01: Determination during valve timing feedback control>
The
When the feedback control is being executed, the process proceeds to step S02, and when it is not being executed, step S01 is repeated.
<ステップS02:目標値との差分判断>
ECU200は、診断対象となるカムシャフトに関してカム角センサが検出した実際の角度位置を、ECU200が設定した目標値と比較し、これらの間の差分が予め設定された閾値以上であるか否かを判別する。
変さが閾値以上である場合はステップS03に進み、その他の場合はステップS07に進む。
<Step S02: Determination of difference from target value>
The
If the change is greater than or equal to the threshold value, the process proceeds to step S03, and otherwise, the process proceeds to step S07.
<ステップS03:タイマ値インクリメント>
ECU200は、差分が閾値を超過している状態の継続時間をカウントするタイマのタイマ値をインクリメント(カウントアップ)する。
その後、ステップS04に進む。
<Step S03: Timer value increment>
The
Thereafter, the process proceeds to step S04.
<ステップS04:タイマ値判断>
ECU200は、タイマ値が予め設定された異常判定時間以上であるか否かを判別する。
タイマ値が異常判定時間以上である場合はステップS05に進み、その他の場合はステップS01に戻り、以降の処理を繰り返す。
<Step S04: Timer Value Determination>
If the timer value is equal to or greater than the abnormality determination time, the process proceeds to step S05. Otherwise, the process returns to step S01, and the subsequent processing is repeated.
<ステップS05:異常検出>
ECU200は、当該カムシャフトのアクチュエータ100、ソレノイドバルブ150等に異常が発生していることを検出する。
その後、ステップS06に進む。
<Step S05: Abnormality detection>
The
Thereafter, the process proceeds to step S06.
<ステップS06:故障判定成立>
ECU200は、故障判定を成立させ、フェイルセーフ制御モード(セーブモード)への遷移、警報の出力などの所定の処理を実行し、一連の処理を終了する。
<Step S06: Failure determination is established>
<ステップS07:タイマ値リセット>
ECU200は、タイマ値をリセットする。
その後、ステップS08に進む。
<Step S07: Timer value reset>
Thereafter, the process proceeds to step S08.
<ステップS08:現在のゾーンで異常非検出>
ECU200は、現在のカムシャフト角度位置の目標値が、複数のゾーンのうちいずれのゾーンに含まれているか判別し、当該ゾーンで異常非検出であることを記憶装置に記録する。
実施例の故障診断装置における診断において、カムシャフト角度位置の目標値がとり得る範囲は、複数の(例えば3つの)ゾーンに層別されている。
例えば、カムシャフト角度位置が60°の範囲内で推移する場合、進角側から約20°毎に、第1のゾーン、第2のゾーン、第3のゾーンが設定され、異常検出は現在の目標値が含まれるゾーンにおいて逐次行われる。
その後、ステップS09に進む。
<Step S08: Abnormality not detected in current zone>
In the diagnosis by the failure diagnosis apparatus of the embodiment, the range that the target value of the camshaft angular position can take is divided into a plurality of (for example, three) zones.
For example, when the camshaft angular position changes within a range of 60 °, the first zone, the second zone, and the third zone are set every about 20 ° from the advance side, and the abnormality detection is performed at the present time. Sequentially performed in a zone including the target value.
Thereafter, the process proceeds to step S09.
<ステップS09:エンジン運転終了判断>
ECU200は、エンジンの運転が終了し、一回のドライブサイクル(エンジン始動から停止)が完了しているか否かを判別する。
エンジンが運転終了している場合はステップS10に進み、その他の場合はステップS01に戻り、以降の処理を繰り返す。
<Step S09: Determination of End of Engine Operation>
The
If the engine has ended, the process proceeds to step S10. Otherwise, the process returns to step S01, and the subsequent processing is repeated.
<ステップS10:全ゾーンでの異常非検出判断>
ECU200は、複数のゾーンの全てにおいて少なくとも一度以上ステップS08において異常非検出が記録されているか否かを判別する。
全てのゾーンで異常非検出の記録が存在する場合はステップS11に進み、その他の場合はステップS12に進む。
<Step S10: Abnormality non-detection determination in all zones>
If there is a record of non-abnormality detection in all zones, the process proceeds to step S11. Otherwise, the process proceeds to step S12.
<ステップS11:正常判定成立>
ECU200は、正常判定を成立させて一連の処理を終了する。
<Step S11: Normal determination is established>
<ステップS12:判定保留>
ECU200は、正常判定、故障判定ともに判定させず、判定保留として一連の処理を終了する。
<Step S12: Determination hold>
The
以上説明したように、本実施例によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)バルブタイミング可変装置の故障診断を、目標カム角がとり得る範囲を分割した複数のゾーンでそれぞれ行ない、全てのゾーンにおいて異常が検出されなかった場合にのみ正常判定を成立させることによって、例えばカムシャフトがいかなる角度位置で固着した場合であっても、複数の領域のいずれかで行われる診断では異常が検出されることになり、誤って正常判定されることを防止して診断精度を向上することができる。
(2)一運転サイクル中の診断結果を累積して判定を行うことにより、診断精度をよりいっそう向上することができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) A failure diagnosis of the valve timing variable device is performed in each of a plurality of zones obtained by dividing a range that can be taken by the target cam angle, and normality determination is established only when no abnormality is detected in all zones, For example, even when the camshaft is stuck at any angular position, an abnormality is detected in a diagnosis performed in any of a plurality of regions, and it is possible to prevent erroneous determination of normality and improve diagnosis accuracy. Can be improved.
(2) The diagnosis accuracy can be further improved by accumulating the diagnosis results in one operation cycle and making the determination.
(変形例)
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
(1)動弁駆動系、バルブタイミング可変装置、故障診断装置の構成は、上述した実施例に限定されず適宜変更することができる。
例えば、エンジンのシリンダレイアウト(水平対向、直列、V型等のシリンダ配列及び気筒数)、カムシャフトの駆動方法(タイミングベルト、タイミングチェーン、ギヤトレーン等)は適宜変更することが可能である。
また、カムシャフトの角度位置を変化させるアクチュエータも、実施例のような油圧式に限らず、電動式等の他の形式のアクチュエータであってもよい。
また、実施例においてエンジンは例えばガソリンエンジンであったが、ガソリン以外の燃料を用いる火花点火式のエンジンやディーゼルエンジン等にも本発明は適用することが可能である。
(2)実施例では、カムシャフトの角度位置の目標値(目標カム角)がとり得る範囲を、例えば3つのゾーンに分割して診断を行っているが、分割数や分割位置は特に限定されない。
また、実施例においては目標カム角がとり得る範囲を実質的に三等分しているが、目標カム角のマップ上における分布などを考慮して、不均等に分割する構成としてもよい。
(Modification)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes are possible, and these are also within the technical scope of the present invention.
(1) The configurations of the valve drive system, the valve timing variable device, and the failure diagnosis device are not limited to the above-described embodiments, and can be changed as appropriate.
For example, the engine cylinder layout (horizontal facing, series, V-type cylinder arrangement and number of cylinders), and camshaft drive method (timing belt, timing chain, gear train, etc.) can be changed as appropriate.
Further, the actuator for changing the angular position of the camshaft is not limited to the hydraulic type as in the embodiment, and may be another type of actuator such as an electric type.
In the embodiments, the engine is, for example, a gasoline engine. However, the present invention can also be applied to a spark ignition engine using a fuel other than gasoline, a diesel engine, or the like.
(2) In the embodiment, the range that can be taken by the target value (target cam angle) of the angular position of the camshaft is divided into, for example, three zones, but diagnosis is performed, but the number of divisions and the division position are not particularly limited. .
In the embodiment, the range that the target cam angle can take is substantially divided into three. However, the distribution may be divided unevenly in consideration of the distribution of the target cam angle on the map.
1 エンジン 10 クランクシャフト
11 クランクスプロケット 21,22,23,24 ピストン
30 吸気バルブ 40 排気バルブ
50 右吸気カムシャフト 51 カムスプロケット
60 左吸気カムシャフト 61 カムスプロケット
70 右排気カムシャフト 71 カムスプロケット
80 左排気カムシャフト 81 カムスプロケット
90 タイミングベルト
100 アクチュエータ 110 ハウジング
111 ベーン収容部 120 ベーン
121 円柱部 122 突出部
130 進角用油路 140 遅角用油路
150 ソレノイドバルブ 200 エンジン制御ユニット(ECU)
1
Claims (2)
前記カムシャフトの前記カムスプロケットに対する角度位置を検出する角度位置検出手段と、
前記角度位置検出手段が検出した前記カムシャフトの角度位置と前記目標値との差分が閾値を超過した状態が所定時間以上にわたって検出された場合に異常を検出する異常検出手段と、
前記目標値がとり得る範囲を複数の領域に分割し、前記目標値が前記複数の領域のうちいずれの領域に含まれる場合にも前記異常検出手段が異常を検出しない場合にのみ正常判定を成立させる故障判定手段と
を備えることを特徴とするバルブタイミング可変装置の故障診断装置。 A failure diagnosis device for a variable valve timing device for driving the camshaft to rotate relative to the cam sprocket so that the angular position of the camshaft that drives the valve of the internal combustion engine approaches a target value,
Angular position detection means for detecting an angular position of the camshaft with respect to the cam sprocket;
An anomaly detecting means for detecting an anomaly when a state where a difference between the angular position of the camshaft detected by the angular position detecting means and the target value exceeds a threshold is detected over a predetermined time; and
The range that the target value can take is divided into a plurality of regions, and when the target value is included in any of the plurality of regions, the normality determination is established only when the abnormality detection means does not detect an abnormality. A failure diagnosis device for the variable valve timing device.
を特徴とする請求項1に記載のバルブタイミング可変装置の故障診断装置。 2. The valve timing according to claim 1, wherein the failure determination unit establishes a normal determination only when the abnormality detection unit does not detect abnormality during one operation cycle from start to stop of the internal combustion engine. Fault diagnosis device for variable devices.
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