[发明专利]内燃机的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及具备至少对进气阀的开阀正时进行控制的进气阀控制 装置的内燃机的控制装置，特别涉及内燃机的控制装置(进气阀控制装 置)的故障检测。

背景技术

以往，已知有一种内燃机(例如，参照JP特开平6-317116号公报)， 其具备可控制进气阀的开闭正时(及最大上升量)的进气阀控制装置。 当进气阀开闭正时提前时，则进气阀和出气阀都被维持开状态的期间 (以下，称为“重叠期间”)变长，其结果，已知发动机高旋转、高负 荷时利用进气惯性来向燃烧室内充填空气的效率变大。当向燃烧室内充 填空气的效率变大时，则膨胀行程中的缸内压力(燃烧压力)变高。从 而，发动机高旋转、高负荷时，在提前进气阀开闭正时的情况下，与不 提前的情况相比，膨胀行程中的缸内压力变高。

在该文献记载的装置中，基于这种观点，当发动机高旋转、高负荷 时进行了进气阀开闭正时的提前指示时和未进行该提前指示时的平均 缸内有效压力之差未达到规定的判定值时，判定为进气阀开闭正时实际 上未按指示变更，并检测出进气阀控制装置的故障。

然而，如上所述，对进气阀的开闭正时进行提前时和不进行提前时， 膨胀行程中的缸内压力上产生明确的差仅是在发动机的高旋转、高负荷 时。因此，在上述文献记载的装置中，在高旋转、高负荷时以外的运转 状态下，产生不能正确地检测出进气阀控制装置的故障的问题。

而且，膨胀行程中的缸内压力也可以因重叠期间以外的各种因素而 变动。因此，在上述文献记载的装置中，即使在高旋转、高负荷时，也 有可能不能正确地检测出进气阀控制装置的故障。以上可以说明期望能 够对进气阀控制装置的故障进行更加精确地检测的装置的到来。

发明内容

从而，本发明的目的在于，在具备至少控制进气阀的开阀正时的进 气阀控制装置的内燃机的控制装置中，能够精确地检测出进气阀控制装 置的故障。

本发明涉及的内燃机的控制装置包括进气阀控制装置、燃烧率取得 单元、故障检测单元。以下，对它们按顺序进行说明。

进气阀控制装置(进气阀可变气门正时机构)至少控制进气阀的开 阀正时。该进气阀控制装置可构成为不仅能够控制进气阀的开阀正时， 还能够控制进气阀的关阀正时、进气阀的最大上升量。

燃烧率取得单元取得燃烧率相对(膨胀行程中的)曲轴转角的变化， 该燃烧率是指在膨胀行程中逐渐增大的燃烧了的燃料的量相对在进气 行程中被吸入到上述内燃机的燃烧室的燃料总量的比例。该燃烧率相对 曲轴转角的变化可以利用膨胀行程中的缸内压力的变化等并通过周知 的方法来取得。

故障检测单元利用伴随上述进气阀控制装置对进气阀的开阀正时 的控制而变化的上述膨胀行程中的规定曲轴转角范围中的上述燃烧率 的增大量，来检测出上述内燃机的控制装置的故障(特别是上述进气阀 控制装置的故障)。以下，说明该故障检测单元对进气阀控制装置进行 的故障检测的原理。

一般来讲，当提前进气阀的开阀正时而使重叠期间变长时，从排气 通路通过排气阀返回到燃气室内的已燃气体的量(从而，残留在燃气室 内的已燃气体的量，以下称“残留已燃气体量”)变大。即，越提前进 气阀的开阀正时，残留已燃气体量越大。另一方面，残留已燃气体量越 大，则因混合气燃烧不稳定等的原因膨胀行程中的混合气的燃烧速度 (从而，上述燃烧率的增加梯度)变小。

换言之，膨胀行程中的规定曲轴转角范围中的上述燃烧率的增大量 (以下，简称为“燃烧率的增大量”)强烈依赖于残留已燃气体量(即， 进气阀的开阀正时)，对上述燃烧率的增大量而言进气阀的开阀正时越 靠提前角侧则越小。根据以上内容，如果利用上述燃烧率的增大量，则 能够高精度地检测出可否按计划控制着进气阀的开阀正时，即进气阀控 制装置的故障。上述构成是基于这种见解而成的。

这种情况下，上述故障检测单元优选构成为，使上述进气阀控制装 置执行将上述进气阀的开阀正时变更规定量的变更控制，并利用上述变 更控制执行前和上述变更控制执行后的上述燃烧率的增大量的变化量， 来检测出上述内燃机的控制装置的故障(特别是上述进气阀控制装置的 故障)。具体是此时在上述燃烧率的增大量的变化量未达到规定值时判 定为上述内燃机的控制装置的故障。