JP2006291738A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 タイミングチェーンが許容範囲を超えて伸びている状態を診断し、気筒判別やカムシャフトの位相検出に誤りが発生するようになる前に異常を警告できるようにする。
【解決手段】 気筒判別タイミングの間においてカムシャフトセンサから出力される気筒判別信号Phaseの数で気筒判別を行う内燃機関において、前記気筒判別信号とクランクシャフトセンサで検出される気筒判別タイミングとの位相差に基づいて、タイミングチェーンが許容範囲を超えて伸びているか否かを診断する。
【選択図】 図5
【解決手段】 気筒判別タイミングの間においてカムシャフトセンサから出力される気筒判別信号Phaseの数で気筒判別を行う内燃機関において、前記気筒判別信号とクランクシャフトセンサで検出される気筒判別タイミングとの位相差に基づいて、タイミングチェーンが許容範囲を超えて伸びているか否かを診断する。
【選択図】 図5
Description
本発明は、駆動力伝達機構を介してクランクシャフトにより駆動されるカムシャフトを備えた内燃機関において、前記駆動力伝達機構の異常を診断する技術に関する。
特許文献1には、クランクシャフトセンサで検出される気筒判別タイミングの間で、カムシャフトセンサから出力される気筒判別信号の数を計数することで、所定のピストン位置にある気筒を判別する装置が開示されている。
特開2003−3902号公報
ところで、カムシャフトは、通常、クランクシャフトからベルト,チェーン又はギヤ等の駆動力伝達機構を介して駆動されるが、この駆動力伝達機構に経時劣化などで伸びや磨耗が生じると、カムシャフトとクランクシャフトとの回転位相がずれる。
前述のように、気筒判別では、気筒判別タイミングの間での気筒判別信号の発生数を計数するため、前記カムシャフトとクランクシャフトとの回転位相のずれが大きくなると、気筒判別タイミングを越えて気筒判別信号の発生タイミングがずれ、これによって、気筒判別信号の計数結果が本来と異なる値を示すようになって、誤った気筒判別を行うようになってしまうという問題があった。
前述のように、気筒判別では、気筒判別タイミングの間での気筒判別信号の発生数を計数するため、前記カムシャフトとクランクシャフトとの回転位相のずれが大きくなると、気筒判別タイミングを越えて気筒判別信号の発生タイミングがずれ、これによって、気筒判別信号の計数結果が本来と異なる値を示すようになって、誤った気筒判別を行うようになってしまうという問題があった。
また、クランクシャフトに対するカムシャフトの位相を可変とすることで、機関バルブのバルブタイミングを変更する可変バルブタイミング機構を備える機関では、前記バルブタイミングの検出に前記カムシャフトセンサの気筒判別信号を用いており、前記駆動力伝達機構に経時劣化によって気筒判別信号の出力タイミングが大きくずれると、カムシャフトの位相を誤って検出する可能性もあった。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、駆動力伝達機構に経時劣化などで伸びや磨耗が生じている状態を診断し、気筒判別やカムシャフトの位相検出に誤りが発生するようになる前に、駆動力伝達機構の異常を警告できるようにすることを目的とする。
そのため請求項1記載の発明では、クランクシャフトの回転角を検出するクランクシャフトセンサと、駆動力伝達機構を介して前記クランクシャフトにより駆動されるカムシャフトの回転角を検出するカムシャフトセンサと、前記クランクシャフトセンサの検出信号と前記カムシャフトセンサの検出信号との位相差に基づいて前記駆動力伝達機構の異常の有無を診断する診断手段とを備える構成とした。
係る構成によると、駆動力伝達機構に経時劣化によって伸びや磨耗が発生し、クランクシャフトに対するカムシャフトの位相が初期状態よりもずれていることを、クランクシャフトセンサの検出信号と前記カムシャフトセンサの検出信号との位相差に基づいて診断する。
従って、駆動力伝達機構に経時劣化によって、気筒判別やカムシャフトの位相検出に誤りが発生するようになる前に、警告を発生させることが可能になる。
従って、駆動力伝達機構に経時劣化によって、気筒判別やカムシャフトの位相検出に誤りが発生するようになる前に、警告を発生させることが可能になる。
請求項2記載の発明では、前記診断手段が、前記クランクシャフトセンサの検出信号に対して前記カムシャフトセンサの検出信号が許容範囲を超えて遅角している状態を、前記駆動力伝達機構の異常として診断する構成とした。
係る構成によると、クランクシャフトに対してカムシャフトの位相が許容範囲を超えて遅角すると、駆動力伝達機構の伸び等の経時劣化によって前記位相が遅角したと判断する。
係る構成によると、クランクシャフトに対してカムシャフトの位相が許容範囲を超えて遅角すると、駆動力伝達機構の伸び等の経時劣化によって前記位相が遅角したと判断する。
従って、気筒判別やカムシャフトの位相検出に誤りが発生する前の位相遅れ状態で、異常発生を診断させることができる。
請求項3記載の発明では、前記カムシャフトセンサが、気筒間の行程位相差毎の気筒判別タイミングの間において、所定のピストン位置にある気筒をパルス数で示す気筒判別信号を出力する構成であり、
前記クランクシャフトセンサの検出信号に基づいて前記気筒判別タイミングを検出し、前記気筒判別タイミングの間で出力された前記気筒判別信号を計数することで、前記所定のピストン位置にある気筒を判別する気筒判別手段を備え、
前記診断手段が、前記気筒判別タイミングと前記気筒判別信号との位相差に基づいて、前記駆動力伝達機構の異常の有無を診断する構成とした。
請求項3記載の発明では、前記カムシャフトセンサが、気筒間の行程位相差毎の気筒判別タイミングの間において、所定のピストン位置にある気筒をパルス数で示す気筒判別信号を出力する構成であり、
前記クランクシャフトセンサの検出信号に基づいて前記気筒判別タイミングを検出し、前記気筒判別タイミングの間で出力された前記気筒判別信号を計数することで、前記所定のピストン位置にある気筒を判別する気筒判別手段を備え、
前記診断手段が、前記気筒判別タイミングと前記気筒判別信号との位相差に基づいて、前記駆動力伝達機構の異常の有無を診断する構成とした。
係る構成によると、気筒判別タイミングの間で出力された気筒判別信号の数に基づいて気筒判別を行うが、前記気筒判別タイミングと気筒判別信号との位相差に基づいて駆動力伝達機構の異常を診断する。
従って、例えば、気筒判別信号の出力タイミングが前記気筒判別タイミングを越えて遅角し、気筒判別の誤りを発生させるような駆動力伝達機構の異常を診断することができる。
従って、例えば、気筒判別信号の出力タイミングが前記気筒判別タイミングを越えて遅角し、気筒判別の誤りを発生させるような駆動力伝達機構の異常を診断することができる。
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図1は、実施形態における車両用直列4気筒ガソリン機関の構成図である。
図1において、内燃機関101の吸気管102には、スロットルモータ103aでスロットルバルブ103bを開閉駆動する電子制御スロットル104が介装される。
そして、前記電子制御スロットル104及び吸気バルブ105を介して、燃焼室106内に空気が吸入される。
図1は、実施形態における車両用直列4気筒ガソリン機関の構成図である。
図1において、内燃機関101の吸気管102には、スロットルモータ103aでスロットルバルブ103bを開閉駆動する電子制御スロットル104が介装される。
そして、前記電子制御スロットル104及び吸気バルブ105を介して、燃焼室106内に空気が吸入される。
各気筒の吸気ポート130には、電磁式の燃料噴射弁131が設けられ、該燃料噴射弁131は、エンジンコントロールユニット(ECU)114からの噴射パルス信号によって開弁駆動されると、所定圧力に調整された燃料を吸気バルブ105に向けて噴射する。
前記燃焼室106内に形成された混合気は、図示省略した点火プラグによる火花点火によって着火燃焼する。
前記燃焼室106内に形成された混合気は、図示省略した点火プラグによる火花点火によって着火燃焼する。
燃焼室106内の燃焼排気は、排気バルブ107を介して排気管側に排出され、フロント触媒108及びリア触媒109で浄化された後、大気中に放出される。
前記吸気バルブ105及び排気バルブ107は、クランクシャフト120の回転がタイミングチェーンやタイミングベルトなどの駆動力伝達機構133(図3参照)を介して伝達される吸気側カムシャフト134,排気側カムシャフト110によってそれぞれ開閉駆動されるが、吸気側カムシャフト134には、可変バルブタイミング機構113が設けられている。
前記吸気バルブ105及び排気バルブ107は、クランクシャフト120の回転がタイミングチェーンやタイミングベルトなどの駆動力伝達機構133(図3参照)を介して伝達される吸気側カムシャフト134,排気側カムシャフト110によってそれぞれ開閉駆動されるが、吸気側カムシャフト134には、可変バルブタイミング機構113が設けられている。
前記可変バルブタイミング機構113は、クランクシャフト120に対する吸気側カムシャフト134の回転位相を変化させることで、吸気バルブ105のバルブタイミング(開時期及び閉時期)を変化させる機構である。
図2は、前記可変バルブタイミング機構113の構造を示す。
前記可変バルブタイミング機構113は、クランクシャフト120と同期して回転するスプロケット25に固定され、このスプロケット25と一体的に回転する第1回転体21と、ボルト22aにより前記吸気側カムシャフト134の一端に固定され、吸気側カムシャフト134と一体的に回転する第2回転体22と、ヘリカルスプライン26により第1回転体21の内周面と第2回転体22の外周面とに噛合する筒状の中間ギヤ23と、を有している。
図2は、前記可変バルブタイミング機構113の構造を示す。
前記可変バルブタイミング機構113は、クランクシャフト120と同期して回転するスプロケット25に固定され、このスプロケット25と一体的に回転する第1回転体21と、ボルト22aにより前記吸気側カムシャフト134の一端に固定され、吸気側カムシャフト134と一体的に回転する第2回転体22と、ヘリカルスプライン26により第1回転体21の内周面と第2回転体22の外周面とに噛合する筒状の中間ギヤ23と、を有している。
前記中間ギヤ23には3条ネジ28を介してドラム27が連結されており、このドラム27と中間ギヤ23との間にねじりスプリング29が介装されている。
前記中間ギヤ23は、ねじりスプリング29によって遅角方向(図2の左方向)へ付勢されており、電磁リターダ24に電圧を印加して磁力を発生すると、ドラム27及び3条ネジ28を介して進角方向(図2の右方向)へ動かされる。
前記中間ギヤ23は、ねじりスプリング29によって遅角方向(図2の左方向)へ付勢されており、電磁リターダ24に電圧を印加して磁力を発生すると、ドラム27及び3条ネジ28を介して進角方向(図2の右方向)へ動かされる。
この中間ギヤ23のシャフト方向位置に応じて、回転体21,22の相対位相が変化して、クランクシャフト120に対する吸気側カムシャフト134の位相が変化する。
前記電動アクチュエータ17及び電磁リターダ24は、前記ECU114からの制御信号により、機関の運転状態に応じて駆動制御される。
尚、前記可変バルブタイミング機構を、図2に示した構造に限定するものではない。
前記電動アクチュエータ17及び電磁リターダ24は、前記ECU114からの制御信号により、機関の運転状態に応じて駆動制御される。
尚、前記可変バルブタイミング機構を、図2に示した構造に限定するものではない。
前記ECU114は、マイクロコンピュータを内蔵し、各種センサからの検出信号に基づく演算処理によって、前記電子制御スロットル104,可変バルブタイミング機構113,燃料噴射弁131等を制御する。
前記各種センサとしては、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ116、機関101の吸入空気量Qを検出するエアフローメータ115、クランクシャフト120の回転角を検出するクランクシャフトセンサ117、スロットルバルブ103bの開度TVOを検出するスロットルセンサ118、機関101の冷却水温度を検出する水温センサ119、前記可変バルブタイミング機構113により位相が可変とされる吸気側カムシャフト134に設けられ、基準ピストン位置にある気筒を判別するための気筒判別信号Phaseを出力するカムシャフトセンサ132が設けられている。
前記各種センサとしては、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ116、機関101の吸入空気量Qを検出するエアフローメータ115、クランクシャフト120の回転角を検出するクランクシャフトセンサ117、スロットルバルブ103bの開度TVOを検出するスロットルセンサ118、機関101の冷却水温度を検出する水温センサ119、前記可変バルブタイミング機構113により位相が可変とされる吸気側カムシャフト134に設けられ、基準ピストン位置にある気筒を判別するための気筒判別信号Phaseを出力するカムシャフトセンサ132が設けられている。
前記クランクシャフトセンサ117は、図3に示すように、クランクシャフト120に軸支したシグナルプレート117aの被検出部117bをセンサ素子117cで検出する構成であり、図4に示すように、各気筒の上死点を起点としてクランク角10degCA毎に立ち上がるパルス信号である単位クランク角信号POSを出力する。
ここで、前記単位クランク角信号POSは、各気筒の上死点前(BTDC)60deg及び70degの回転位置で抜けを生じるように設定されている。換言すれば、前記単位クランク角信号POSは、機関101における気筒間の行程位相差であるクランク角180deg毎に連続して2個が歯抜けを生じるようになっている。
ここで、前記単位クランク角信号POSは、各気筒の上死点前(BTDC)60deg及び70degの回転位置で抜けを生じるように設定されている。換言すれば、前記単位クランク角信号POSは、機関101における気筒間の行程位相差であるクランク角180deg毎に連続して2個が歯抜けを生じるようになっている。
尚、クランクシャフトセンサ117が、抜けのない単位クランク角信号POSと、行程位相差毎の基準クランク角信号とを個別に出力する構成であっても良い。
また、前記カムシャフトセンサ132は、図3に示すように、吸気側カムシャフト134に軸支したシグナルプレート132aに対し90deg間隔位置毎に相互に異なる数だけ設けられる被検出部132bをセンサ素子132cで検出する構成であり、図4に示すように、気筒間の行程位相差に相当するクランク角180deg毎に、基準ピストン位置にある気筒のナンバーをパルス数で示す気筒判別信号Phaseを出力する。
また、前記カムシャフトセンサ132は、図3に示すように、吸気側カムシャフト134に軸支したシグナルプレート132aに対し90deg間隔位置毎に相互に異なる数だけ設けられる被検出部132bをセンサ素子132cで検出する構成であり、図4に示すように、気筒間の行程位相差に相当するクランク角180deg毎に、基準ピストン位置にある気筒のナンバーをパルス数で示す気筒判別信号Phaseを出力する。
本実施形態における直列4気筒機関は、点火が、第1気筒→第3気筒→第4気筒→第2気筒の順に行われ、吸気側カムシャフト134が90deg回転する毎に、1個,3個,4個,2個の順で前記気筒判別信号Phaseが出力される。
なお、吸気側カムシャフト134における90degは、クランクシャフト120における180degに相当する。
なお、吸気側カムシャフト134における90degは、クランクシャフト120における180degに相当する。
前記ECU114は、図4に示すようにして、圧縮上死点の気筒を特定する気筒判別を行う。
まず、前記単位クランク角信号POSの発生周期を計測することで歯抜け部分を検出し、歯抜け部分の直後のBTDC40deg位置で出力される単位クランク角信号POSを特定する。
まず、前記単位クランク角信号POSの発生周期を計測することで歯抜け部分を検出し、歯抜け部分の直後のBTDC40deg位置で出力される単位クランク角信号POSを特定する。
そして、単位クランク角信号POSの発生毎にカウントアップされるカウンタの値を、前記BTDC40deg位置毎にクリアする。
一方、前記カウンタの値が5になってから再度カウントアップされて5になるまでの間で、前記気筒判別信号Phaseの発生数をカウントし、前記カウンタの値が5になる毎に(気筒判別タイミングになる毎に)、次の1周期に含まれる上死点位置がどの気筒の圧縮上死点であるかを判別し、気筒判別値CTYLCNTを更新設定する。
一方、前記カウンタの値が5になってから再度カウントアップされて5になるまでの間で、前記気筒判別信号Phaseの発生数をカウントし、前記カウンタの値が5になる毎に(気筒判別タイミングになる毎に)、次の1周期に含まれる上死点位置がどの気筒の圧縮上死点であるかを判別し、気筒判別値CTYLCNTを更新設定する。
例えば、気筒判別信号Phaseの発生数が3であると、次に圧縮上死点となる気筒は#4気筒であると判断して、前記カウンタが5にカウントアップされたタイミング(気筒判別タイミング)で気筒判別値CTYLCNTを4に切り換える。
ここで、前記可変バルブタイミング機構113による最遅角状態において、気筒判別タイミング後に初めて出力される気筒判別信号Phase(以下、先頭気筒判別信号Phaseという)が、BTDC80deg付近で発生するように設定され、更に、気筒判別信号Phaseが連続して4個出力される場合であっても、最後の気筒判別信号Phaseが次の気筒判別タイミングの手前で出力されるように設定される。
ここで、前記可変バルブタイミング機構113による最遅角状態において、気筒判別タイミング後に初めて出力される気筒判別信号Phase(以下、先頭気筒判別信号Phaseという)が、BTDC80deg付近で発生するように設定され、更に、気筒判別信号Phaseが連続して4個出力される場合であっても、最後の気筒判別信号Phaseが次の気筒判別タイミングの手前で出力されるように設定される。
一方、前記可変バルブタイミング機構113によりカムシャフト134の位相を最大に進角しても、前記先頭気筒判別信号Phaseの発生タイミングが、気筒判別タイミングを越えて進角することがなく、最進角時においても正常に気筒判別できるようになっている。
また、前記ECU114は、前記気筒判別タイミングから先頭気筒判別信号Phaseまでのクランク角を計測することで、前記可変バルブタイミング機構113によるカムシャフト134の位相進角値を検出し、この検出値が目標進角値に一致するように、前記電動アクチュエータ17及び電磁リターダ24をフィードバック制御する。
また、前記ECU114は、前記気筒判別タイミングから先頭気筒判別信号Phaseまでのクランク角を計測することで、前記可変バルブタイミング機構113によるカムシャフト134の位相進角値を検出し、この検出値が目標進角値に一致するように、前記電動アクチュエータ17及び電磁リターダ24をフィードバック制御する。
また、前記ECU114は、前記単位クランク角信号POSの抜け部分を検出することで、BTDC110degに相当する単位クランク角信号POSを検出し、この前記BTDC110degで出力される単位クランク角信号POSを各気筒の制御基準信号REFとして、各気筒の燃料噴射時期や点火時期を制御する。
更に、前記ECU114は、前記タイミングチェーンやタイミングベルトなどの駆動力伝達機構133の異常、特に、駆動力伝達機構133の経時変化による伸びを診断する機能を有している。
更に、前記ECU114は、前記タイミングチェーンやタイミングベルトなどの駆動力伝達機構133の異常、特に、駆動力伝達機構133の経時変化による伸びを診断する機能を有している。
図5のフローチャートは、前記異常診断の流れを示す。
まず、ステップS1では、異常診断の許可条件が成立しているか否かを判別する。
具体的には、前記可変バルブタイミング機構113における目標進角値が最遅角であることを許可条件とする。
許可条件が成立すると、ステップS2へ進み、前回の気筒判別タイミングの間で気筒判別信号Phaseの発生数が3であったか否かを判別する。
まず、ステップS1では、異常診断の許可条件が成立しているか否かを判別する。
具体的には、前記可変バルブタイミング機構113における目標進角値が最遅角であることを許可条件とする。
許可条件が成立すると、ステップS2へ進み、前回の気筒判別タイミングの間で気筒判別信号Phaseの発生数が3であったか否かを判別する。
前回の気筒判別タイミングの間で気筒判別信号Phaseの発生数が3であった場合には、今回の気筒判別タイミングの間では、気筒判別信号Phaseが4個出力されることになり、この4個出力される気筒判別信号Phaseのうちの最後の信号は、気筒判別信号Phaseの中で最も気筒判別タイミングに近いタイミングで出力される信号である。
前回の気筒判別タイミングの間で気筒判別信号Phaseの発生数が3であると、ステップS3へ進み、4個目の気筒判別信号Phaseが発生したか否かを判別する。
前回の気筒判別タイミングの間で気筒判別信号Phaseの発生数が3であると、ステップS3へ進み、4個目の気筒判別信号Phaseが発生したか否かを判別する。
そして、4個目の気筒判別信号Phaseの発生を検知すると、ステップS4へ進み、4個目の気筒判別信号Phaseが発生したクランク角位置Aを、上死点を基準として検出する。
次のステップS5では、前記気筒判別タイミングのクランク角位置Cと前記4個目の気筒判別信号Phaseが発生したクランク角位置Aとの差Bを演算することで、前記4個目の気筒判別信号Phaseから次の気筒判別タイミングまでのクランク角Bを検出する。
次のステップS5では、前記気筒判別タイミングのクランク角位置Cと前記4個目の気筒判別信号Phaseが発生したクランク角位置Aとの差Bを演算することで、前記4個目の気筒判別信号Phaseから次の気筒判別タイミングまでのクランク角Bを検出する。
ステップS6では、前記クランク角Bが閾値NOBIよりも小さいか否かを判別する。
前記タイミングチェーンやタイミングベルトなどの駆動力伝達機構133に経時変化によって伸びが発生すると、カムシャフト134の位相が遅れる結果、気筒判別信号Phaseの発生タイミングも遅れる。
従って、前記タイミングチェーンやタイミングベルトなどの駆動力伝達機構133の伸びが発生すると、前記クランク角Bは減少変化することになるので、前記クランク角Bが閾値NOBIより小さいか否かを判別することで、伸びが許容範囲内であるか否かを判別する。
前記タイミングチェーンやタイミングベルトなどの駆動力伝達機構133に経時変化によって伸びが発生すると、カムシャフト134の位相が遅れる結果、気筒判別信号Phaseの発生タイミングも遅れる。
従って、前記タイミングチェーンやタイミングベルトなどの駆動力伝達機構133の伸びが発生すると、前記クランク角Bは減少変化することになるので、前記クランク角Bが閾値NOBIより小さいか否かを判別することで、伸びが許容範囲内であるか否かを判別する。
前記クランク角Bが所定値NOBIよりも小さい場合には、4個目の気筒判別信号Phaseの発生タイミングが次の気筒判別タイミングに所定以上に近づいていることになり(図6参照)、これは、許容範囲を超える駆動力伝達機構133の伸びに因るものである可能性があるので、ステップS7へ進んで、異常診断カウンタNGの値を前回値NG(OLD)から1だけ増大させる。
そして、次のステップS8では、カウンタNGの値が閾値TEN以上であるか否かを判別し、カウンタNGの値が閾値TEN以上であると、ステップS9へ進んで、タイミングチェーン等の駆動力伝達機構133の伸び(異常)を警告する警告灯135を点灯する。
前記警告灯135は、車両の運転席付近に設けられる。
一方、前記カウンタNGの値が閾値TEN未満であるときには、ステップS9を迂回して本ルーチンを終了させることで、警告灯135の点灯は行わない。
前記警告灯135は、車両の運転席付近に設けられる。
一方、前記カウンタNGの値が閾値TEN未満であるときには、ステップS9を迂回して本ルーチンを終了させることで、警告灯135の点灯は行わない。
また、ステップS6で前記クランク角Bが閾値NOBI以上であると判断されたときには、許容範囲を超える伸びの発生はないと判断し、ステップS10へ進む。
ステップS10では、前記カウンタNGの値を前回値NG(OLD)から1だけ減少させる。
尚、上記ステップS10では、前回値NG(OLD)が0であれば、今回値を0とする。
ステップS10では、前記カウンタNGの値を前回値NG(OLD)から1だけ減少させる。
尚、上記ステップS10では、前回値NG(OLD)が0であれば、今回値を0とする。
上記構成によると、4個目の気筒判別信号Phaseの発生タイミングが、次の気筒判別タイミングを越えて遅れるようになる前に、異常と判断して警告灯135を点灯させることができるので、誤った気筒判別やカムシャフト位相の検出がなされるようになる前に、駆動力伝達機構133の点検・整備を促すことができる(図6参照)。
また、前記カウンタNGの値に基づいて警告を行うか否かを判断するので、一時的な位相遅れによって異常診断してしまうことがなく、診断結果の信頼性を維持できる。
また、前記カウンタNGの値に基づいて警告を行うか否かを判断するので、一時的な位相遅れによって異常診断してしまうことがなく、診断結果の信頼性を維持できる。
ところで、上記異常診断では、4個目の気筒判別信号Phaseの発生タイミングに基づいて駆動力伝達機構133の異常(伸び)を診断する構成としたが、先頭気筒判別信号Phaseに基づいて異常診断することができる。
図7のフローチャートは、先頭気筒判別信号Phaseに基づく異常診断の流れを示す。
ステップS21では、前記ステップS1と同様に、前記可変バルブタイミング機構113の目標進角値が最遅角であるか否かを、診断許可条件として判別する。
図7のフローチャートは、先頭気筒判別信号Phaseに基づく異常診断の流れを示す。
ステップS21では、前記ステップS1と同様に、前記可変バルブタイミング機構113の目標進角値が最遅角であるか否かを、診断許可条件として判別する。
診断許可条件が成立していると、ステップS22へ進み、先頭気筒判別信号Phaseの発生タイミングにおけるクランク角Aを検出する。
前記クランク角Aは、上死点からの進角角度として検出する。
次のステップS23では、前記クランク角A(BTDC‘A’deg)が閾値OKANG以上であるか否かを判別する。
前記クランク角Aは、上死点からの進角角度として検出する。
次のステップS23では、前記クランク角A(BTDC‘A’deg)が閾値OKANG以上であるか否かを判別する。
前記クランク角Aが閾値OKANG以上であるときには、前記閾値OKANGよりも進角した角度位置で先頭気筒判別信号Phaseが出力されたことになり(図8参照)、逆に、前記クランク角Aが閾値OKANG未満であるときには、前記閾値OKANGよりも遅角した角度位置で先頭気筒判別信号Phaseが出力されたことになる。
前記クランク角Aが閾値OKANG未満であるときには、先頭気筒判別信号Phaseの発生タイミングが所定以上に遅れていることになり、これは、許容範囲を超える駆動力伝達機構133の伸びに因るものである可能性があるので、ステップS24へ進んで、異常診断カウンタNGの値を前回値NG(OLD)から1だけ増大させる。
前記クランク角Aが閾値OKANG未満であるときには、先頭気筒判別信号Phaseの発生タイミングが所定以上に遅れていることになり、これは、許容範囲を超える駆動力伝達機構133の伸びに因るものである可能性があるので、ステップS24へ進んで、異常診断カウンタNGの値を前回値NG(OLD)から1だけ増大させる。
そして、次のステップS25では、カウンタNGの値が閾値TEN以上であるか否かを判別し、カウンタNGの値が閾値TEN以上であると、ステップS26へ進んで、前記警告灯135を点灯する。
一方、前記カウンタNGの値が閾値TEN未満であるときには、ステップS26を迂回して本ルーチンを終了させることで、警告灯135の点灯は行わない。
一方、前記カウンタNGの値が閾値TEN未満であるときには、ステップS26を迂回して本ルーチンを終了させることで、警告灯135の点灯は行わない。
また、前記クランク角Aが閾値OKANG以上であるときには、許容範囲を超える伸びの発生はないと判断し、ステップS27へ進む。
ステップS27では、前記カウンタNGの値を前回値NG(OLD)から1だけ減少させる。
尚、上記ステップS27では、前回値NG(OLD)が0であれば、今回値を0とする。
ステップS27では、前記カウンタNGの値を前回値NG(OLD)から1だけ減少させる。
尚、上記ステップS27では、前回値NG(OLD)が0であれば、今回値を0とする。
上記構成によると、気筒間の行程位相差毎に出力される先頭気筒判別信号Phaseの発生タイミングに基づいて駆動力伝達機構133の異常を診断するので、4個目の気筒判別信号Phaseの発生タイミングに基づいて診断を行う場合に比べて、診断頻度が高く、許容範囲を超える伸びが発生したときに、速やかに異常判定を下すことができる。
尚、上記実施形態では、直列4気筒機関を例としたが、気筒数を限定するものではなく、また、V型或いは水平対向機関においても、本発明を適用することができる。
尚、上記実施形態では、直列4気筒機関を例としたが、気筒数を限定するものではなく、また、V型或いは水平対向機関においても、本発明を適用することができる。
また、可変バルブタイミング機構を備えない機関においても、本発明に係る異常診断技術を適用できることは明らかである。
ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下に効果と共に記載する。
(イ)請求項3記載の内燃機関の制御装置において、
前記診断手段が、前記気筒判別タイミングの間で初めに出力される気筒判別信号の発生タイミングを前記クランクシャフトセンサの検出信号に基づいて検出し、前記発生タイミングに基づいて前記駆動力伝達機構の異常の有無を診断することを特徴とする内燃機関の制御装置。
ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下に効果と共に記載する。
(イ)請求項3記載の内燃機関の制御装置において、
前記診断手段が、前記気筒判別タイミングの間で初めに出力される気筒判別信号の発生タイミングを前記クランクシャフトセンサの検出信号に基づいて検出し、前記発生タイミングに基づいて前記駆動力伝達機構の異常の有無を診断することを特徴とする内燃機関の制御装置。
係る構成によると、先頭気筒判別信号の発生タイミングのずれから、前記駆動力伝達機構の異常の有無を、気筒間の行程位相差毎に診断できる。
(ロ)請求項3記載の内燃機関の制御装置において、
前記診断手段が、前記気筒判別タイミングの間で最も遅いタイミングで出力される気筒判別信号と直後の気筒判別タイミングまでのクランク角に基づいて、前記駆動力伝達機構の異常の有無を診断することを特徴とする内燃機関の制御装置。
(ロ)請求項3記載の内燃機関の制御装置において、
前記診断手段が、前記気筒判別タイミングの間で最も遅いタイミングで出力される気筒判別信号と直後の気筒判別タイミングまでのクランク角に基づいて、前記駆動力伝達機構の異常の有無を診断することを特徴とする内燃機関の制御装置。
係る構成によると、気筒判別タイミングの間で最も遅いタイミングで出力される気筒判別信号が、次の気筒判別タイミングを越えて遅れるようになる前に、異常として診断することができる。
(ハ)請求項1〜3のいずれか1つに記載の内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関が、前記カムシャフトの前記クランクシャフトに対する回転位相を変更することで、前記カムシャフトを介して開閉駆動される機関バルブのバルブタイミングを可変とする可変バルブタイミング機構を備え、
前記診断手段が、前記可変バルブタイミング機構が前記バルブタイミングを最遅角に制御している状態で、前記駆動力伝達機構の異常の有無を診断することを特徴とする内燃機関の制御装置。
(ハ)請求項1〜3のいずれか1つに記載の内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関が、前記カムシャフトの前記クランクシャフトに対する回転位相を変更することで、前記カムシャフトを介して開閉駆動される機関バルブのバルブタイミングを可変とする可変バルブタイミング機構を備え、
前記診断手段が、前記可変バルブタイミング機構が前記バルブタイミングを最遅角に制御している状態で、前記駆動力伝達機構の異常の有無を診断することを特徴とする内燃機関の制御装置。
係る構成によると、可変バルブタイミング機構が備えられていても、駆動力伝達機構の異常によるカムシャフトの位相遅れを精度良く診断できる。
(ニ)請求項1〜3のいずれか1つに記載の内燃機関の制御装置において、
前記診断手段が、前記位相差が異常であると判定したときに、カウンタの値をカウントアップすると共に、前記位相差が正常であると判定したときに、前記カウンタの値を、0を下限としてカウントダウンし、前記カウンタの値が所定値以上になったときに、前記駆動力伝達機構の異常を判定することを特徴とする内燃機関の制御装置。
(ニ)請求項1〜3のいずれか1つに記載の内燃機関の制御装置において、
前記診断手段が、前記位相差が異常であると判定したときに、カウンタの値をカウントアップすると共に、前記位相差が正常であると判定したときに、前記カウンタの値を、0を下限としてカウントダウンし、前記カウンタの値が所定値以上になったときに、前記駆動力伝達機構の異常を判定することを特徴とする内燃機関の制御装置。
係る構成によると、一時的な位相変化によって駆動力伝達機構の異常が誤判定されてしまうことを回避でき、診断結果の信頼性を維持できる。
(ホ)請求項1〜3のいずれか1つに記載の内燃機関の制御装置において、
前記診断手段が、前記駆動力伝達機構の異常を判定したときに、警告手段を作動させることを特徴とする内燃機関の制御装置。
(ホ)請求項1〜3のいずれか1つに記載の内燃機関の制御装置において、
前記診断手段が、前記駆動力伝達機構の異常を判定したときに、警告手段を作動させることを特徴とする内燃機関の制御装置。
係る構成によると、駆動力伝達機構の異常を警告することで、駆動力伝達機構の点検・整備を促すことができ、気筒判別やカムシャフトの位相検出に誤りが発生するようになる前に、駆動力伝達機構を初期状態に戻すように図れる。
101…内燃機関、105…吸気バルブ、110…排気側カムシャフト、113…可変バルブタイミング機構、114…エンジンコントロールユニット、117…クランクシャフトセンサ、120…クランクシャフト、132…カムシャフトセンサ、133…駆動力伝達機構、134…吸気側カムシャフト、135…警告灯
Claims (3)
- クランクシャフトの回転角を検出するクランクシャフトセンサと、駆動力伝達機構を介して前記クランクシャフトにより駆動されるカムシャフトの回転角を検出するカムシャフトセンサと、前記クランクシャフトセンサの検出信号と前記カムシャフトセンサの検出信号との位相差に基づいて前記駆動力伝達機構の異常の有無を診断する診断手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
- 前記診断手段が、前記クランクシャフトセンサの検出信号に対して前記カムシャフトセンサの検出信号が許容範囲を超えて遅角している状態を、前記駆動力伝達機構の異常として診断することを特徴とする請求項1記載の内燃機関の制御装置。
- 前記カムシャフトセンサが、気筒間の行程位相差毎の気筒判別タイミングの間において、所定のピストン位置にある気筒をパルス数で示す気筒判別信号を出力する構成であり、
前記クランクシャフトセンサの検出信号に基づいて前記気筒判別タイミングを検出し、前記気筒判別タイミングの間で出力された前記気筒判別信号を計数することで、前記所定のピストン位置にある気筒を判別する気筒判別手段を備え、
前記診断手段が、前記気筒判別タイミングと前記気筒判別信号との位相差に基づいて、前記駆動力伝達機構の異常の有無を診断することを特徴とする請求項1記載の内燃機関の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005109806A JP2006291738A (ja) | 2005-04-06 | 2005-04-06 | 内燃機関の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2005109806A JP2006291738A (ja) | 2005-04-06 | 2005-04-06 | 内燃機関の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006291738A true JP2006291738A (ja) | 2006-10-26 |
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ID=37412580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005109806A Abandoned JP2006291738A (ja) | 2005-04-06 | 2005-04-06 | 内燃機関の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2006291738A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7260471B2 (en) * | 2005-08-30 | 2007-08-21 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Drive force control apparatus of riding vehicle, its control method and riding type vehicle |
| JP2011001859A (ja) * | 2009-06-18 | 2011-01-06 | Hitachi Automotive Systems Ltd | バルブタイミング装置の診断装置 |
| CN112703410A (zh) * | 2018-11-15 | 2021-04-23 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种相位诊断方法及装置 |
| JP2022028525A (ja) * | 2020-08-03 | 2022-02-16 | 東芝エレベータ株式会社 | 乗客コンベアのチェーン伸び検出装置 |
-
2005
- 2005-04-06 JP JP2005109806A patent/JP2006291738A/ja not_active Abandoned
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