Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP3533997B2 - Failure diagnosis device for intake flow control valve - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3533997B2 - Failure diagnosis device for intake flow control valve - Google Patents

Failure diagnosis device for intake flow control valve

Info

Publication number
JP3533997B2
JP3533997B2 JP19269399A JP19269399A JP3533997B2 JP 3533997 B2 JP3533997 B2 JP 3533997B2 JP 19269399 A JP19269399 A JP 19269399A JP 19269399 A JP19269399 A JP 19269399A JP 3533997 B2 JP3533997 B2 JP 3533997B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
combustion
engine
state
flow control
control valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP19269399A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2001020782A (en
Inventor
孝史 川合
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP19269399A priority Critical patent/JP3533997B2/en
Publication of JP2001020782A publication Critical patent/JP2001020782A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3533997B2 publication Critical patent/JP3533997B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃焼室
内におけるガスの流動状態を変更する吸気流制御弁の故
障診断装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a failure diagnosis device for an intake flow control valve that changes the flow state of gas in a combustion chamber of an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、例えば燃焼室内に直接燃料を
噴射供給する内燃機関においては、良好な混合気の燃焼
を得るために、燃焼室内にガスの流動を生じさせる吸気
流制御弁を設けることが知られている。こうした吸気流
制御弁は内燃機関の吸気通路に設けられる。そして、こ
の吸気流制御弁を制御することで燃焼室内に生じるガス
の流動状態が変化し、空気に対する噴射燃料の拡散の度
合いが変化する。そのため、機関運転状態に応じて上記
吸気流制御弁を制御し、燃焼室内のガスの流動状態を機
関運転状態に応じた適切なものとすることで、燃焼室内
での混合気の良好な燃焼が得られるようになる。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in an internal combustion engine which directly injects fuel into a combustion chamber, an intake flow control valve for causing a gas flow is provided in the combustion chamber in order to obtain a favorable combustion of an air-fuel mixture. It has been known. Such an intake flow control valve is provided in the intake passage of the internal combustion engine. Then, by controlling the intake flow control valve, the flow state of the gas generated in the combustion chamber changes, and the degree of diffusion of the injected fuel with respect to the air changes. Therefore, by controlling the intake flow control valve in accordance with the engine operating state and making the gas flow state in the combustion chamber appropriate for the engine operating state, good combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber can be achieved. You will get it.

【0003】このように良好な燃焼を得るために吸気流
制御弁を制御する内燃機関では、吸気流制御弁の故障に
伴う燃焼状態への悪影響が大きいため、内燃機関におけ
る各種故障診断のうち、上記吸気流制御弁の故障診断が
特に重要なものとなっている。そして、上記吸気流制御
弁の故障診断を行う装置としては、例えば特開平8−2
00116号公報に記載された故障診断装置が知られて
いる。
In an internal combustion engine that controls the intake flow control valve in order to obtain good combustion in this way, the combustion state is greatly affected by a failure of the intake flow control valve, and therefore, among various failure diagnoses in the internal combustion engine, Fault diagnosis of the intake flow control valve is particularly important. As a device for diagnosing the failure of the intake flow control valve, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-2
The failure diagnosis device described in Japanese Patent No. 00116 is known.

【0004】同公報に記載の故障診断装置が適用される
内燃機関は、モータの駆動によって開閉動作する吸気流
制御弁を備えている。そして、機関運転状態に基づき求
められる開度指令値に基づきモータを駆動して吸気流制
御弁の開度制御を行うことにより、燃焼室内に生じるガ
スの流動状態が機関運転状態に適したものとされる。ま
た、同公報に記載の故障診断装置は、吸気流制御弁の実
際の開度を検出する開度センサを備え、上記吸気流制御
弁を制御すべく機関運転状態に基づき求められる開度指
令値と、上記開度センサからの検出信号に基づき求めら
れる実際の開度とを比較する。そして、開度指令値と実
際の開度との差が過度に大きくなることに基づき、吸気
流制御弁に故障が発生している旨の判断が的確に行われ
る。
An internal combustion engine to which the failure diagnosing device described in the publication is applied has an intake flow control valve which is opened and closed by driving a motor. Then, by controlling the opening degree of the intake flow control valve by driving the motor based on the opening degree command value obtained based on the engine operating state, the flow state of the gas generated in the combustion chamber is suitable for the engine operating state. To be done. Further, the failure diagnosis device described in the publication includes an opening sensor that detects an actual opening of the intake flow control valve, and an opening command value obtained based on an engine operating state to control the intake flow control valve. And the actual opening obtained based on the detection signal from the opening sensor are compared. Then, based on the fact that the difference between the opening degree command value and the actual opening degree becomes excessively large, it is accurately determined that the intake flow control valve has a failure.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで近年は、モー
タによって駆動される吸気流制御弁に代えて、負圧式ア
クチュエータによって駆動される吸気流制御弁を採用
し、これにより内燃機関のコストダウンを図ることが考
えられている。ここで、負圧式アクチュエータとは吸気
通路に生じる負圧に基づき作動するものであって、同ア
クチュエータの作動によって吸気流制御弁が開弁位置と
閉弁位置との間で変化するようになる。しかし、こうし
た負圧式アクチュエータによって駆動される吸気流制御
弁を採用したとしても、上記故障診断のために吸気流制
御弁の実際の開度を検出する開度センサを設ける場合に
は、同センサの分のコストアップも無視できないものと
なる。
By the way, in recent years, instead of the intake flow control valve driven by the motor, an intake flow control valve driven by a negative pressure type actuator is adopted, thereby reducing the cost of the internal combustion engine. Is being considered. Here, the negative pressure type actuator operates based on the negative pressure generated in the intake passage, and the operation of the actuator causes the intake flow control valve to change between the valve opening position and the valve closing position. However, even if an intake flow control valve driven by such a negative pressure type actuator is adopted, if an opening sensor for detecting the actual opening of the intake flow control valve is provided for the above-mentioned failure diagnosis, the The cost increase by that amount cannot be ignored.

【0006】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、吸気流制御弁の開度を検出
する開度センサなど、特別なセンサ等を設けることなく
故障診断を行うことのできる吸気流制御弁の故障診断装
置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to perform a failure diagnosis without providing a special sensor such as an opening sensor for detecting the opening of the intake flow control valve. An object of the present invention is to provide a failure diagnosis device for an intake flow control valve that can be performed.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】以下、上記目的を達成す
るための手段及びその作用効果について記載する。上記
目的を達成するため、請求項1記載の発明では、内燃機
関の吸気通路に設けられて、機関運転状態に基づき開弁
位置と閉弁位置との間で制御されることにより、燃焼室
内にガスの流動を生じさせる吸気流制御弁の故障診断装
置において、内燃機関の燃焼状態の悪化が検出されたと
き、前記吸気流制御弁が一方の弁位置にある状態に適し
た機関制御状態から、同吸気流制御弁が他方の弁位置に
ある状態に適した機関制御状態へと、内燃機関の制御状
態を変更する変更手段と、前記変更手段による機関制御
状態の変更後に、内燃機関の燃焼状態の悪化が検出され
ないことに基づき、前記吸気流制御弁に故障が発生して
いる旨の診断を行う診断手段とを備え、前記内燃機関
は、機関運転状態に応じて燃焼方式を均質燃焼と成層燃
焼との間で切り換えるものであり、前記変更手段は、内
燃機関の成層燃焼運転時に燃焼状態の悪化が検出された
とき、燃焼方式を成層燃焼から均質燃焼に切り換えるも
のとした
[Means for Solving the Problems] Means for achieving the above-mentioned objects and their effects will be described below. In order to achieve the above object, in the invention according to claim 1, it is provided in the intake passage of the internal combustion engine, and is controlled between the valve opening position and the valve closing position based on the engine operating state, so that In the failure diagnosis device for the intake flow control valve that causes gas flow, when deterioration of the combustion state of the internal combustion engine is detected, from the engine control state suitable for the state where the intake flow control valve is in one valve position, Changing means for changing the control state of the internal combustion engine to an engine control state suitable for the state where the intake flow control valve is at the other valve position, and the combustion state of the internal combustion engine after changing the engine control state by the changing means. And a diagnostic means for diagnosing that a failure has occurred in the intake flow control valve based on the fact that deterioration of the internal combustion engine is not detected.
Depending on the engine operating condition, the combustion method can be either homogeneous combustion or stratified combustion.
Switching between baking and firing, the changing means is
Deterioration of the combustion state was detected during stratified charge combustion operation of the fuel engine
At this time, switching the combustion method from stratified combustion to homogeneous combustion
And

【0008】開弁位置と閉弁位置との間で切り換えられ
る上記吸気流制御弁に故障が発生した場合、機関運転状
態に適した弁位置に吸気流制御弁が制御されなくなるた
め、燃焼室内に生じるガスの流動状態が機関運転状態に
対して不適切になり、内燃機関の燃焼状態が悪化する。
この内燃機関の燃焼状態の悪化が検出されたとき、その
ときの機関運転状態に基づく吸気流制御弁の弁位置(開
弁位置若しくは閉弁位置)に位置する状態に適した機関
制御状態から、吸気流制御弁が他方の弁位置に位置した
状態に適した機関制御状態へと、内燃機関の制御状態が
変更される。故障によって機関運転状態に適した弁位置
に吸気流制御弁が制御されない状態にあっては、上記の
ように機関制御状態が変更されることにより燃焼状態が
回復することとなる。同構成によれば、上記機関制御状
態変更後において、燃焼状態が回復して同燃焼状態の悪
化が検出されなければ、吸気流制御弁に故障が発生して
いる旨の判断がなされるため、吸気流制御弁の開度を検
出する開度センサなど、特別なセンサ等を設けることな
く吸気流制御弁の故障診断を行うことができ、同センサ
等の分だけ内燃機関のコストダウンを図ることができ
る。
When a failure occurs in the intake flow control valve that can be switched between the open position and the closed position, the intake flow control valve is no longer controlled to a valve position suitable for the engine operating state, so The generated gas flow state becomes unsuitable for the engine operating state, and the combustion state of the internal combustion engine deteriorates.
When the deterioration of the combustion state of the internal combustion engine is detected, from the engine control state suitable for the state in which the intake flow control valve is located at the valve position (open valve position or valve closed position) based on the engine operating condition at that time, The control state of the internal combustion engine is changed to the engine control state suitable for the state where the intake flow control valve is located at the other valve position. When the intake flow control valve is not controlled to the valve position suitable for the engine operating state due to a failure, the combustion state is recovered by changing the engine control state as described above. According to this configuration, after the engine control state is changed, if the combustion state is recovered and the deterioration of the combustion state is not detected, it is determined that the intake flow control valve has a failure. It is possible to diagnose the failure of the intake flow control valve without providing a special sensor such as an opening sensor that detects the opening of the intake flow control valve, and to reduce the cost of the internal combustion engine by the amount of the sensor. You can

【0009】[0009]

【0010】上記内燃機関にあっては、高い機関出力が
要求される内燃機関の高回転高負荷時には、空気に対し
て燃料が均等に混合された混合気を燃焼させる均質燃焼
が行われる。また、あまり高出力が要求されない内燃機
関の低回転低負荷時には、点火プラグ周りに燃料を集め
ることにより同プラグ周りの燃料濃度を高めて着火性を
向上させるとともに、混合気全体の平均空燃比を理論空
燃比よりもリーン側の値とすることが可能な成層燃焼が
行われる。この成層燃焼運転時には、上記のように点火
プラグ周りに燃料を集める必要があることから、燃焼室
内におけるガスの流動状態の影響を受けやすく、吸気流
制御弁に故障が発生して弁位置が不適切になると燃焼状
態に大きな悪影響を及ぼすこととなる。これに対し、均
質燃焼運転時には、空気に対して燃料が均等に混合され
た混合気を燃焼させることから、燃焼室内におけるガス
の流動状態の影響を受けにくい。従って、内燃機関の成
層燃焼運転時において、故障によって吸気流制御弁が不
適切な弁位置にある状態では、燃焼室内におけるガスの
流動状態が成層燃焼に不適切なものとなって燃焼状態が
悪化する。この内燃機関の燃焼状態の悪化が検出された
とき、内燃機関の燃焼方式が成層燃焼から均質燃焼へと
切り換えられ、機関制御状態が変更されることとなる。
故障により吸気流制御弁が成層燃焼に不適切な弁位置
(開弁位置若しくは閉弁位置)にあるときには、上記の
ように成層燃焼運転からガスの流動状態の影響を受けに
くい均質燃焼運転に切り換えることで、内燃機関の燃焼
状態が回復するようになる。同構成によれば、上記燃焼
方式の切換後において、燃焼状態が回復して同燃焼状態
の悪化が検出されなければ、吸気流制御弁に故障が発生
している旨の判断がなされるため、吸気流制御弁の開度
を検出する開度センサなど、特別なセンサ等を設けるこ
となく吸気流制御弁の故障診断を行うことができ、同セ
ンサ等の分だけ内燃機関のコストダウンを図ることがで
きる。
In the above internal combustion engine, when the internal combustion engine is required to have a high engine output at high rotation and high loads, homogeneous combustion is performed in which an air-fuel mixture in which fuel is evenly mixed with air is combusted. In addition, when the internal combustion engine does not require a very high output when the engine is running at low speed and low load, fuel is collected around the spark plug to increase the fuel concentration around the plug and improve the ignitability, and to improve the average air-fuel ratio of the mixture as a whole. Stratified combustion is performed in which the value can be made leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. During this stratified charge combustion operation, since it is necessary to collect the fuel around the spark plug as described above, it is easily affected by the flow state of gas in the combustion chamber, and the intake flow control valve fails and the valve position is incorrect. If appropriate, it will have a great adverse effect on the combustion state. On the other hand, during the homogeneous combustion operation, since the air-fuel mixture in which the fuel is evenly mixed with the air is burned, it is less affected by the flow state of the gas in the combustion chamber. Therefore, during the stratified charge combustion operation of the internal combustion engine, when the intake flow control valve is in an inappropriate valve position due to a failure, the gas flow state in the combustion chamber becomes unsuitable for the stratified charge combustion and the combustion state deteriorates. To do. When the deterioration of the combustion state of the internal combustion engine is detected, the combustion system of the internal combustion engine is switched from stratified combustion to homogeneous combustion, and the engine control state is changed.
When the intake flow control valve is in a valve position (open position or closed position) inappropriate for stratified charge combustion due to a failure, the stratified charge combustion operation is switched to the homogeneous combustion operation that is less susceptible to the gas flow state as described above. As a result, the combustion state of the internal combustion engine is restored. According to this configuration, after the combustion mode is switched, if the combustion state is recovered and the deterioration of the combustion state is not detected, it is determined that the intake flow control valve has a failure. It is possible to diagnose the failure of the intake flow control valve without providing a special sensor such as an opening sensor that detects the opening of the intake flow control valve, and to reduce the cost of the internal combustion engine by the amount of the sensor. You can

【0011】請求項記載の発明では、請求項記載の
発明において、前記変更手段は、成層燃焼が行われると
ともに前記吸気流制御弁が前記ガスの流動を弱くする弁
位置にある機関運転状態で、内燃機関における燃焼様態
の悪化が検出されたとき、燃焼方式を成層燃焼から均質
燃焼に切り換えるものとした。
According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the changing means is in an engine operating state in which the intake flow control valve is in a valve position for weakening the flow of the gas while stratified charge combustion is performed. Therefore, when the deterioration of the combustion mode in the internal combustion engine is detected, the combustion method is switched from the stratified combustion to the homogeneous combustion.

【0012】内燃機関の成層燃焼運転時において、故障
により吸気流制御弁がガスの流動を強くする弁位置にあ
り、同吸気流制御弁が不適切な弁位置に位置する状態に
あっては、燃焼室内におけるガスの流動が適正状態より
も強く成層燃焼に不適切なものとなって燃焼状態が悪化
する。この内燃機関の燃焼状態の悪化が検出されたと
き、燃焼室内におけるガスの流動状態の影響を受けにく
い均質燃焼へと燃焼方式が切り換えられる。同構成によ
れば、上記燃焼方式の切換後において、燃焼状態が回復
して同燃焼状態の悪化が検出されなければ、これによっ
て吸気流制御弁の故障としてガスの流動を強くする弁位
置での固着等が生じている旨の判断を行うことができ
る。
In the stratified charge combustion operation of the internal combustion engine, when the intake flow control valve is in the valve position for strengthening the gas flow due to a failure and the intake flow control valve is in the inappropriate valve position, The flow of gas in the combustion chamber is stronger than the proper state and is unsuitable for stratified combustion, and the combustion state deteriorates. When the deterioration of the combustion state of the internal combustion engine is detected, the combustion system is switched to the homogeneous combustion that is less likely to be affected by the gas flow state in the combustion chamber. According to this configuration, after the combustion method is switched, if the combustion state is recovered and the deterioration of the combustion state is not detected, this causes a failure of the intake flow control valve, thereby increasing the gas flow at the valve position. It is possible to judge that sticking has occurred.

【0013】請求項記載の発明では、内燃機関の吸気
通路に設けられて、機関運転状態に基づき開弁位置と閉
弁位置との間で制御されることにより、燃焼室内にガス
の流動を生じさせる吸気流制御弁の故障診断装置におい
て、内燃機関の燃焼状態の悪化が検出されたとき、前記
吸気流制御弁が一方の弁位置にある状態に適した機関制
御状態から、同吸気流制御弁が他方の弁位置にある状態
に適した機関制御状態へと、内燃機関の制御状態を変更
する変更手段と、前記変更手段による機関制御状態の変
更後に、内燃機関の燃焼状態の悪化が検出されないこと
に基づき、前記吸気流制御弁に故障が発生している旨の
診断を行う診断手段とを備え、前記内燃機関は、機関運
転状態に応じて燃焼方式を均質燃焼と成層燃焼との間で
切り換えるものであり、前記変更手段は、均質燃焼が行
われるとともに前記吸気流制御弁が前記ガスの流動を強
くする弁位置にある機関運転状態で、内燃機関における
燃焼状態の悪化が検出されたとき、同機関の点火時期を
前記吸気流制御弁が前記ガスの流動を弱くする弁位置に
ある状態に適した時期へと切り換えるものとした。
According to the third aspect of the invention, the intake air of the internal combustion engine is
It is installed in the passage to open and close the valve based on engine operating conditions.
Controlled between the valve position and gas in the combustion chamber
Diagnostic device for intake flow control valve
When the deterioration of the combustion state of the internal combustion engine is detected,
Engine control suitable for the state where the intake flow control valve is in one valve position
From the control state, the same intake flow control valve is in the other valve position
Change the control state of the internal combustion engine to the engine control state suitable for
Changing means for changing the engine control state by the changing means.
After the change, the deterioration of the combustion state of the internal combustion engine shall not be detected.
On the basis of the fact that a failure has occurred in the intake flow control valve.
The internal combustion engine switches the combustion method between homogeneous combustion and stratified combustion according to the engine operating state, and the changing means performs homogeneous combustion and the intake air. When the deterioration of the combustion state in the internal combustion engine is detected in the engine operating state in which the flow control valve is in the valve position that strengthens the flow of the gas, the ignition timing of the engine is set to the intake flow control valve to change the flow of the gas. It was decided to switch to a time suitable for the state of the valve position to be weakened.

【0014】上記内燃機関にあっては、高い機関出力が
要求される内燃機関の高回転高負荷時には、空気に対し
て燃料が均等に混合された混合気を燃焼させる均質燃焼
が行われる。また、あまり高出力が要求されない内燃機
関の低回転低負荷時には、点火プラグ周りに燃料を集め
ることにより同プラグ周りの燃料濃度を高めて着火性を
向上させるとともに、混合気全体の平均空燃比を理論空
燃比よりもリーン側の値とすることが可能な成層燃焼が
行われる。上記均質燃焼運転時においては、燃焼室内に
おけるガスの流動状態に応じて混合気の燃焼速度が変化
するため、良好な燃焼を得るべく吸気流制御弁の弁位置
に応じて内燃機関の点火時期が制御されることとなる。
内燃機関の均質燃焼運転時において、故障により吸気流
制御弁がガスの流動を弱くする弁位置にあり、同吸気流
制御弁が不適切な弁位置にある状態では、燃焼室内にお
けるガスの流動が適正状態よりも弱く、空気に対する燃
料の拡散が適正になされなくなって燃焼状態が悪化す
る。この内燃機関の燃焼状態の悪化が検出されたとき、
内燃機関の点火時期は、吸気流制御弁がガスの流動を強
くする弁位置にある状態に適した時期から、同吸気流制
御弁がガスの流動を弱くする弁位置にある状態に適した
時期へと切り換えられる。同構成によれば、上記点火時
期の切換後において、燃焼状態が回復して同燃焼状態の
悪化が検出されなければ、これによって吸気流制御弁の
故障としてガスの流動を弱くする弁位置での固着等が生
じている旨の判断を行うことができる。
In the above internal combustion engine, when the internal combustion engine is required to have a high engine output at a high rotation speed and a high load, homogeneous combustion is performed in which a mixture of fuel and air is uniformly mixed. In addition, when the internal combustion engine does not require a very high output when the engine is running at low speed and low load, fuel is collected around the spark plug to increase the fuel concentration around the plug and improve the ignitability, and to improve the average air-fuel ratio of the mixture as a whole. Stratified combustion is performed in which the value can be made leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. During the homogeneous combustion operation, since the combustion speed of the air-fuel mixture changes according to the flow state of the gas in the combustion chamber, the ignition timing of the internal combustion engine varies depending on the valve position of the intake flow control valve in order to obtain good combustion. Will be controlled.
During homogeneous combustion operation of the internal combustion engine, when the intake flow control valve is in a valve position that weakens the gas flow due to a failure and the intake flow control valve is in an inappropriate valve position, the gas flow in the combustion chamber is It is weaker than the proper state, and the diffusion of fuel to the air is not properly performed, and the combustion state deteriorates. When the deterioration of the combustion state of this internal combustion engine is detected,
The ignition timing of the internal combustion engine is suitable for the state where the intake flow control valve is in the valve position where the gas flow is strengthened, and from the timing when the intake flow control valve is in the valve position where the gas flow is weakened. Is switched to. According to this configuration, after the ignition timing is switched, if the combustion state is recovered and the deterioration of the combustion state is not detected, this causes a failure of the intake flow control valve to weaken the gas flow at the valve position. It is possible to judge that sticking has occurred.

【0015】請求項記載の発明では、内燃機関の吸気
通路に設けられて、機関運転状態に基づき開弁位置と閉
弁位置との間で制御されることにより、燃焼室内にガス
の流動を生じさせる吸気流制御弁の故障診断装置におい
て、内燃機関の燃焼状態の悪化が検出されたとき、前記
吸気流制御弁が一方の弁位置にある状態に適した機関制
御状態から、同吸気流制御弁が他方の弁位置にある状態
に適した機関制御状態へと、内燃機関の制御状態を変更
する変更手段と、前記変更手段による機関制御状態の変
更後に、内燃機関の燃焼状態の悪化が検出されないこと
に基づき、前記吸気流制御弁に故障が発生している旨の
診断を行う診断手段とを備え、前記内燃機関は、機関運
転状態に応じて燃焼方式を切り換えるものであり、前記
変更手段は、内燃機関の燃焼状態の悪化を検出したとき
に変更する機関制御状態の変更対象を燃焼方式毎に異な
らせるものとした。
According to the invention described in claim 4 , the intake air of the internal combustion engine
It is installed in the passage to open and close the valve based on engine operating conditions.
Controlled between the valve position and gas in the combustion chamber
Diagnostic device for intake flow control valve
When the deterioration of the combustion state of the internal combustion engine is detected,
Engine control suitable for the state where the intake flow control valve is in one valve position
From the control state, the same intake flow control valve is in the other valve position
Change the control state of the internal combustion engine to the engine control state suitable for
Changing means for changing the engine control state by the changing means.
After the change, the deterioration of the combustion state of the internal combustion engine shall not be detected.
On the basis of the fact that a failure has occurred in the intake flow control valve.
Diagnostic means for performing a diagnosis , the internal combustion engine is for switching the combustion method according to the engine operating state, the changing means, the engine control state to be changed when the deterioration of the combustion state of the internal combustion engine is detected The target of change is changed for each combustion method.

【0016】同構成によれば、吸気流制御弁の故障診断
のために機関制御状態の変更が行われるが、この変更対
象を燃焼方式に応じた適切なものとして吸気流制御弁の
故障診断を的確に行うことができる。
According to this configuration, the engine control state is changed for the purpose of diagnosing the failure of the intake flow control valve. However, the failure of the intake flow control valve is diagnosed by making the change target appropriate for the combustion system. Can be done accurately.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明を直列4気筒の自動
車用直噴ガソリンエンジンに適用した一実施形態を図1
〜図6に従って説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment in which the present invention is applied to an in-line four-cylinder direct injection gasoline engine for automobiles will be described below with reference to FIG.
~ It demonstrates according to FIG.

【0018】図1に示すように、エンジン11は、その
シリンダブロック11a内に往復移動可能に設けられた
合計四つのピストン12(図1には一つのみ図示)を各
気筒毎に備えている。これらピストン12の頭部には、
成層燃焼を実行するのに必要な窪み12aが形成されて
いる。また、これらピストン12は、コンロッド13を
介して出力軸であるクランクシャフト14に連結されて
いる。そして、ピストン12の往復移動は、上記コンロ
ッド13によってクランクシャフト14の回転へと変換
されるようになっている。
As shown in FIG. 1, the engine 11 is provided with a total of four pistons 12 (only one is shown in FIG. 1) provided in each cylinder block 11a for reciprocating movement in each cylinder. . On the heads of these pistons 12,
The depression 12a necessary to execute the stratified combustion is formed. Further, these pistons 12 are connected to a crankshaft 14 which is an output shaft via a connecting rod 13. The reciprocating movement of the piston 12 is converted into the rotation of the crankshaft 14 by the connecting rod 13.

【0019】クランクシャフト14にはシグナルロータ
14aが取り付けられている。このシグナルロータ14
aの外周部には、複数の突起14bがクランクシャフト
14の軸線を中心とする等角度毎に設けられている。ま
た、シグナルロータ14aの側方には、クランクポジシ
ョンセンサ14cが設けられている。そして、クランク
シャフト14が回転して、シグナルロータ14aの各突
起14bが順次クランクポジションセンサ14cの側方
を通過することにより、同センサ14cからはそれら各
突起14bの通過に対応したパルス状の検出信号が出力
されるようになる。
A signal rotor 14a is attached to the crankshaft 14. This signal rotor 14
A plurality of protrusions 14b are provided on the outer peripheral portion of a at equal angles around the axis of the crankshaft 14. A crank position sensor 14c is provided on the side of the signal rotor 14a. Then, the crankshaft 14 rotates, and the protrusions 14b of the signal rotor 14a sequentially pass by the side of the crank position sensor 14c, so that the sensor 14c detects a pulsed state corresponding to the passage of the protrusions 14b. The signal will be output.

【0020】シリンダブロック11aには、エンジン1
1の冷却水温を検出する水温センサ11bと、シリンダ
ブロック11aに発生する振動に基づきノッキングを検
出するノックセンサ11cが設けられている。また、シ
リンダブロック11aの上端には、シリンダヘッド15
が設けられ、シリンダヘッド15とピストン12との間
には燃焼室16が設けられている。この燃焼室16に
は、シリンダヘッド15に設けられた一対の吸気ポート
17a,17bと、同じく一対の排気ポート18a、1
8bとが連通している(図1には一方の吸気ポート17
b及び排気ポート18bのみ図示)。この吸気ポート1
7a,17b及び排気ポート18a,18bには、それ
ぞれ吸気バルブ19及び排気バルブ20が設けられてい
る。
The cylinder block 11a includes an engine 1
A water temperature sensor 11b that detects the cooling water temperature of No. 1 and a knock sensor 11c that detects knocking based on the vibration generated in the cylinder block 11a are provided. Further, the cylinder head 15 is provided on the upper end of the cylinder block 11a.
Is provided, and a combustion chamber 16 is provided between the cylinder head 15 and the piston 12. In the combustion chamber 16, a pair of intake ports 17a and 17b provided in the cylinder head 15 and a pair of exhaust ports 18a and 1b are also provided.
8b is in communication (in FIG. 1, one intake port 17
b and the exhaust port 18b are only shown). This intake port 1
An intake valve 19 and an exhaust valve 20 are provided at 7a and 17b and exhaust ports 18a and 18b, respectively.

【0021】一方、シリンダヘッド15には、上記吸気
バルブ19及び排気バルブ20を開閉駆動するための吸
気カムシャフト21及び排気カムシャフト22が回転可
能に支持されている。これら吸気及び排気カムシャフト
21,22は、タイミングベルト及びギヤ(共に図示せ
ず)等を介してクランクシャフト14に連結され、同ベ
ルト及びギヤ等によりクランクシャフト14の回転が伝
達されるようになる。そして、吸気カムシャフト21が
回転すると、吸気バルブ19が開閉駆動されて、吸気ポ
ート17a,17bと燃焼室16とが連通・遮断され
る。また、排気カムシャフト22が回転すると、排気バ
ルブ20が開閉駆動されて、排気ポート18a、18b
と燃焼室16とが連通・遮断される。
On the other hand, the cylinder head 15 rotatably supports an intake camshaft 21 and an exhaust camshaft 22 for opening and closing the intake valve 19 and the exhaust valve 20. The intake and exhaust camshafts 21 and 22 are connected to the crankshaft 14 via a timing belt, a gear (both not shown), etc., and the rotation of the crankshaft 14 is transmitted by the belt, the gear, etc. . Then, when the intake camshaft 21 rotates, the intake valve 19 is opened / closed, and the intake ports 17a and 17b and the combustion chamber 16 are communicated / blocked. When the exhaust camshaft 22 rotates, the exhaust valve 20 is opened and closed to drive the exhaust ports 18a and 18b.
And the combustion chamber 16 are communicated / interrupted.

【0022】また、シリンダヘッド15において、吸気
カムシャフト21の側方には、同シャフト21の外周面
に設けられた突起21aを検出して検出信号を出力する
カムポジションセンサ21bが設けられている。そし
て、吸気カムシャフト21が回転すると、同シャフト2
1の突起21aがカムポジションセンサ21bの側方を
通過する。この状態にあっては、カムポジションセンサ
21bから上記突起21aの通過に対応して所定間隔毎
に検出信号が出力されるようになる。
Further, in the cylinder head 15, a cam position sensor 21b for detecting a projection 21a provided on the outer peripheral surface of the intake cam shaft 21 and outputting a detection signal is provided on the side of the intake cam shaft 21. . Then, when the intake camshaft 21 rotates, the same shaft 2
The first projection 21a passes by the side of the cam position sensor 21b. In this state, the cam position sensor 21b outputs a detection signal at predetermined intervals in response to the passage of the protrusion 21a.

【0023】吸気ポート17a,17b及び排気ポート
18a,18bには、それぞれ吸気管30及び排気管3
1が接続されている。この吸気管30内及び吸気ポート
17a,17b内は吸気通路32となっており、排気管
31内及び排気ポート18a,18b内は排気通路33
となっている。
The intake port 17a, 17b and the exhaust port 18a, 18b have an intake pipe 30 and an exhaust pipe 3, respectively.
1 is connected. The intake pipe 30 and the intake ports 17a and 17b form an intake passage 32, and the exhaust pipe 31 and the exhaust ports 18a and 18b form an exhaust passage 33.
Has become.

【0024】吸気通路32の上流部分にはスロットルバ
ルブ23が設けられている。このスロットルバルブ23
は、直流(DC)モータからなるスロットル用モータ2
4の駆動により回動されて開度調節がなされる。そし
て、スロットルバルブ23の開度は、スロットルポジシ
ョンセンサ44によって検出される。
A throttle valve 23 is provided upstream of the intake passage 32. This throttle valve 23
Is a throttle motor 2 including a direct current (DC) motor
It is rotated by the drive of 4 and the opening degree is adjusted. The opening of the throttle valve 23 is detected by the throttle position sensor 44.

【0025】上記スロットル用モータ24の駆動は、自
動車の室内に設けられたアクセルペダル25の踏込量
(アクセル踏込量)に基づき制御される。即ち、自動車
の運転者がアクセルペダル25を踏込操作すると、アク
セル踏込量がアクセルポジションセンサ26によって検
出され、同センサ26の検出信号に基づきスロットル用
モータ24が駆動制御される。このスロットル用モータ
24の駆動制御に基づくスロットルバルブ23の開度調
節により、吸気通路32の空気流通面積が変化して燃焼
室16へ吸入される空気の量が調整されるようになる。
The drive of the throttle motor 24 is controlled based on the depression amount of the accelerator pedal 25 (accelerator depression amount) provided inside the vehicle. That is, when the driver of the automobile depresses the accelerator pedal 25, the accelerator depression amount is detected by the accelerator position sensor 26, and the throttle motor 24 is drive-controlled based on the detection signal of the sensor 26. By adjusting the opening degree of the throttle valve 23 based on the drive control of the throttle motor 24, the air flow area of the intake passage 32 is changed and the amount of air taken into the combustion chamber 16 is adjusted.

【0026】吸気通路32においてスロットルバルブ2
3の下流側に位置する部分には、同通路32内の圧力を
検出するバキュームセンサ36が設けられている。そし
て、バキュームセンサ36は検出した吸気通路32内の
圧力に対応した検出信号を出力する。
In the intake passage 32, the throttle valve 2
A vacuum sensor 36 for detecting the pressure in the passage 32 is provided in a portion located on the downstream side of 3. Then, the vacuum sensor 36 outputs a detection signal corresponding to the detected pressure in the intake passage 32.

【0027】また、シリンダヘッド15には、燃焼室1
6内に燃料を噴射供給する燃料噴射弁40と、燃焼室1
6内に充填される燃料と空気とからなる混合気に対して
点火を行う点火プラグ41とが設けられている。この点
火プラグ41による上記混合気への点火時期は、点火プ
ラグ41の上方に設けられたイグナイタ41aによって
調整される。
The cylinder head 15 has a combustion chamber 1
6, a fuel injection valve 40 for injecting and supplying fuel into the combustion chamber 1
An ignition plug 41 for igniting a mixture of fuel and air with which the interior of the fuel cell 6 is filled is provided. The ignition timing of the mixture by the spark plug 41 is adjusted by an igniter 41a provided above the spark plug 41.

【0028】そして、燃料噴射弁40から燃焼室16内
へ燃料が噴射されると、同燃料が吸気通路32を介して
燃焼室16に吸入された空気と混ぜ合わされ、燃焼室1
6内で空気と燃料とからなる混合気が形成される。更
に、燃焼室16内の混合気は点火プラグ41によって点
火がなされて燃焼し、燃焼後の混合気は排気として排気
通路33に送り出される。
When the fuel is injected from the fuel injection valve 40 into the combustion chamber 16, the fuel is mixed with the air sucked into the combustion chamber 16 through the intake passage 32, and the combustion chamber 1
Within 6, a mixture of air and fuel is formed. Further, the air-fuel mixture in the combustion chamber 16 is ignited by the ignition plug 41 and burned, and the air-fuel mixture after combustion is sent to the exhaust passage 33 as exhaust gas.

【0029】次に、上記エンジン11における吸気系の
構造について図2に基づき詳しく説明する。図2に示す
ように、吸気管30の途中にはサージタンク34が設け
られ、吸気通路32はサージタンク34内を通過してい
る。この吸気通路32は、サージタンク34の上流にて
二つに分岐した後、サージタンク34の下流にてエンジ
ン11の気筒に対応して四つに分岐している。吸気通路
32における吸気ポート17aに対応する部分には、燃
焼室16内におけるガスの流動状態を変更するためのス
ワールコントロールバルブ(SCV)48が設けられて
いる。
Next, the structure of the intake system in the engine 11 will be described in detail with reference to FIG. As shown in FIG. 2, a surge tank 34 is provided in the middle of the intake pipe 30, and the intake passage 32 passes through the surge tank 34. The intake passage 32 branches into two upstream of the surge tank 34, and then into four corresponding to the cylinders of the engine 11 downstream of the surge tank 34. A swirl control valve (SCV) 48 for changing the flow state of gas in the combustion chamber 16 is provided in a portion of the intake passage 32 corresponding to the intake port 17a.

【0030】SCV48は、吸気通路32に生じる負圧
を作動源とするアクチュエータ49から延びるロッド5
0と連結され、同アクチュエータ49の作動に基づくロ
ッド50の伸縮によって開弁位置と閉弁位置との間で開
閉動作する。そして、SCV48を開いた状態では吸気
ポート17aと吸気ポート17bとの両方から燃焼室1
6内に空気が供給され、SCV48を閉じた状態では吸
気ポート17bのみから燃焼室16内に空気が供給され
る。こうしたSCV48の開閉動作は、燃焼室16内に
おけるガスの流動(スワール)の強さを調整するために
行われる。
The SCV 48 has a rod 5 extending from an actuator 49 which uses a negative pressure generated in the intake passage 32 as an operation source.
The rod 50 is connected to 0 and opens and closes between the valve opening position and the valve closing position by the expansion and contraction of the rod 50 based on the operation of the actuator 49. When the SCV 48 is open, the combustion chamber 1 is discharged from both the intake port 17a and the intake port 17b.
6 is supplied with air, and when the SCV 48 is closed, air is supplied into the combustion chamber 16 only from the intake port 17b. The opening / closing operation of the SCV 48 is performed to adjust the strength of gas flow (swirl) in the combustion chamber 16.

【0031】即ち、SCVを閉じた状態にあっては、燃
焼室の中心Mから外れるように延びる吸気ポート17b
のみから燃焼室16内への空気の供給が行われ、こうし
た空気の供給によって燃焼室16内のスワールは、SC
V48を開いて両吸気ポート17a,17bから燃焼室
16内に空気を供給した場合よりも強くなる。従って、
SCV48を開弁位置と閉弁位置との間で開閉させるこ
とにより、燃焼室16内に生じるスワールの強さが調整
されるようになる。
That is, when the SCV is closed, the intake port 17b extending away from the center M of the combustion chamber.
The air is supplied to the combustion chamber 16 from only the swirl in the combustion chamber 16 by the air supply.
It becomes stronger than when V48 is opened and air is supplied from both intake ports 17a and 17b into the combustion chamber 16. Therefore,
By opening / closing the SCV 48 between the valve opening position and the valve closing position, the strength of the swirl generated in the combustion chamber 16 is adjusted.

【0032】ここで、SCV48を開閉動作させるため
のアクチュエータ49、及びアクチュエータ49を作動
させる構造について詳しく説明する。アクチュエータ4
9においては、そのハウジング51内が弾性を有するダ
イヤフラム52によって大気室53と負圧室54とに区
画されている。また、アクチュエータ49において、ダ
イヤフラム52にはロッド50が連結され、負圧室54
にはロッド50の伸縮方向について弾性を有するコイル
スプリング55が設けられている。このコイルスプリン
グ55により、通常はロッド50が伸長してSCV48
が開いた状態、即ち開弁位置に位置した状態に保持され
る。
Here, the actuator 49 for opening and closing the SCV 48 and the structure for operating the actuator 49 will be described in detail. Actuator 4
In FIG. 9, the inside of the housing 51 is divided into an atmosphere chamber 53 and a negative pressure chamber 54 by a diaphragm 52 having elasticity. Further, in the actuator 49, the rod 50 is connected to the diaphragm 52, and the negative pressure chamber 54
Is provided with a coil spring 55 having elasticity in the extension / contraction direction of the rod 50. The coil spring 55 normally causes the rod 50 to extend and the SCV 48
Is held in an open state, that is, a state in which it is located in the valve opening position.

【0033】上記アクチュエータ49においては、その
大気室53がハウジング51外と連通しており、負圧室
54が負圧通路58を介してバキュームタンク57に連
通している。こうして負圧通路58が繋がるバキューム
タンク57は、吸引通路59を介してエンジン11の吸
気通路32におけるスロットルバルブ23の下流側に連
通している。
In the actuator 49, the atmosphere chamber 53 communicates with the outside of the housing 51, and the negative pressure chamber 54 communicates with the vacuum tank 57 via the negative pressure passage 58. In this way, the vacuum tank 57, to which the negative pressure passage 58 is connected, communicates with the downstream side of the throttle valve 23 in the intake passage 32 of the engine 11 via the suction passage 59.

【0034】この吸引通路59には、吸気通路32から
バキュームタンク57への吸気の逆流を防止するチェッ
ク弁59aが設けられている。チェック弁59aは、吸
気通路32とバキュームタンク57との圧力差によって
開閉されるものであって、吸気通路32内の圧力がバキ
ュームタンク57内の圧力よりも真空側の値になるとき
のみ開かれることとなる。こうしたチェック弁59aの
開閉動作により、バキュームタンク57内の圧力が吸気
通路32内の圧力よりも真空側の値へと制御される。
The suction passage 59 is provided with a check valve 59a for preventing backflow of intake air from the intake passage 32 to the vacuum tank 57. The check valve 59a is opened and closed by the pressure difference between the intake passage 32 and the vacuum tank 57, and is opened only when the pressure in the intake passage 32 becomes a value on the vacuum side of the pressure in the vacuum tank 57. It will be. By the opening / closing operation of the check valve 59a, the pressure in the vacuum tank 57 is controlled to a value closer to the vacuum side than the pressure in the intake passage 32.

【0035】また、上記負圧通路58には、バキューム
スイッチングバルブ(VSV)61が設けられている。
このVSV61は、電磁ソレノイド(図示せず)を備え
ている。そして、電磁ソレノイドに対する電圧印加を制
御することで、VSV61が開閉して負圧室54とバキ
ュームタンク57との間が連通・遮断されるようにな
る。
A vacuum switching valve (VSV) 61 is provided in the negative pressure passage 58.
The VSV 61 includes an electromagnetic solenoid (not shown). Then, by controlling the voltage application to the electromagnetic solenoid, the VSV 61 is opened and closed so that the negative pressure chamber 54 and the vacuum tank 57 are connected and disconnected.

【0036】従って、エンジン11の運転中に吸気通路
32に発生する負圧がバキュームタンク57内に蓄圧さ
れた状態で、上記VSV61が開かれて負圧室54とバ
キュームタンク57とが連通すると、同タンク57内の
負圧に基づき負圧室54からバキュームタンク57側に
空気が吸引される。このように負圧室54から空気が吸
引されると、ダイヤフラム52がコイルスプリング55
を収縮させる方向に変位する。このダイヤフラム52の
変位により、ロッド50が収縮してSCV48が閉じ
る、即ち閉弁位置に位置するようになる。
Therefore, when the VSV 61 is opened and the negative pressure chamber 54 and the vacuum tank 57 communicate with each other while the negative pressure generated in the intake passage 32 during operation of the engine 11 is accumulated in the vacuum tank 57, Air is sucked from the negative pressure chamber 54 to the vacuum tank 57 side based on the negative pressure in the tank 57. When air is sucked from the negative pressure chamber 54 in this way, the diaphragm 52 moves to the coil spring 55.
Is displaced in the direction of contracting. Due to the displacement of the diaphragm 52, the rod 50 contracts to close the SCV 48, that is, the SCV 48 is positioned at the valve closing position.

【0037】次に、上記SCV34の故障診断を行う故
障診断装置の電気的構成を図3に基づいて説明する。こ
の故障診断装置は、燃料噴射量制御、燃料噴射時期制
御、点火時期制御、及びスロットル開度制御など、エン
ジン11の運転状態を制御するための電子制御ユニット
(以下「ECU」という)92を備えている。このEC
U92は、ROM93、CPU94、RAM95及びバ
ックアップRAM96等を備える算術論理演算回路とし
て構成されている。
Next, the electrical configuration of the fault diagnosis device for performing the fault diagnosis of the SCV 34 will be described with reference to FIG. This failure diagnosis device includes an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 92 for controlling the operating state of the engine 11, such as fuel injection amount control, fuel injection timing control, ignition timing control, and throttle opening degree control. ing. This EC
The U92 is configured as an arithmetic logic operation circuit including a ROM 93, a CPU 94, a RAM 95, a backup RAM 96, and the like.

【0038】ここで、ROM93は各種制御プログラム
や、それら各種制御プログラムを実行する際に参照され
るマップ等が記憶されたメモリであり、CPU94はR
OM93に記憶された各種制御プログラムやマップに基
づいて演算処理を実行する。また、RAM95はCPU
94での演算結果や各センサから入力されたデータ等を
一時的に記憶するメモリであり、バックアップRAM9
6はエンジン11の停止時にその保存すべきデータ等を
記憶する不揮発性のメモリである。そして、ROM9
3、CPU94、RAM95及びバックアップRAM9
6は、バス97を介して互いに接続されるとともに、外
部入力回路98及び外部出力回路99と接続されてい
る。
Here, the ROM 93 is a memory in which various control programs and maps referred to when executing these various control programs are stored, and the CPU 94 is an R memory.
The arithmetic processing is executed based on various control programs and maps stored in the OM 93. RAM95 is a CPU
The backup RAM 9 is a memory for temporarily storing the calculation result of 94, data input from each sensor, and the like.
Reference numeral 6 is a non-volatile memory that stores data to be saved when the engine 11 is stopped. And ROM9
3, CPU94, RAM95 and backup RAM9
6 are connected to each other via a bus 97, and are also connected to an external input circuit 98 and an external output circuit 99.

【0039】外部入力回路98には、水温センサ11
b、ノックセンサ11c、クランクポジションセンサ1
4c、カムポジションセンサ21b、アクセルポジショ
ンセンサ26、バキュームセンサ36、及びスロットル
ポジションセンサ44等が接続されている。一方、外部
出力回路99には、スロットル用モータ24、燃料噴射
弁40、イグナイタ41a、及びVSV61等が接続さ
れている。
The external input circuit 98 includes a water temperature sensor 11
b, knock sensor 11c, crank position sensor 1
4c, a cam position sensor 21b, an accelerator position sensor 26, a vacuum sensor 36, a throttle position sensor 44, etc. are connected. On the other hand, the external output circuit 99 is connected to the throttle motor 24, the fuel injection valve 40, the igniter 41a, the VSV 61, and the like.

【0040】このように構成されたECU92は、エン
ジン11の運転状態に応じて燃焼方式を「成層燃焼」と
「均質燃焼」との間で切り換える。即ち、ECU92
は、クランクポジションセンサ14cからの検出信号に
基づきエンジン回転数NEを求める。更に、ECU92
は、バキュームセンサ36からの検出信号に基づき吸気
圧PMを求めるとともに、アクセルポジションセンサか
らの検出信号に基づきアクセル踏込量ACCPを求め
る。そして、吸気圧PM若しくはアクセル踏込量ACC
Pとエンジン回転数NEとに基づき、機関負荷に対応し
た値である基本燃料噴射量Qbse を算出する。
The ECU 92 having such a configuration switches the combustion system between "stratified combustion" and "homogeneous combustion" according to the operating state of the engine 11. That is, the ECU 92
Calculates the engine speed NE based on the detection signal from the crank position sensor 14c. Further, the ECU 92
Calculates the intake pressure PM based on the detection signal from the vacuum sensor 36 and the accelerator depression amount ACCP based on the detection signal from the accelerator position sensor. Then, the intake pressure PM or the accelerator depression amount ACC
A basic fuel injection amount Qbse, which is a value corresponding to the engine load, is calculated based on P and the engine speed NE.

【0041】ECU92は、基本燃料噴射量Qbse及び
エンジン回転数NEに基づき、エンジン11の燃焼方式
を切り換える。例えば、エンジン11の運転状態が高回
転高負荷領域にあるときに「均質燃焼」を行い、低回転
低負荷領域にあるときには「成層燃焼」を行う。このよ
うに燃焼方式を変化させるのは、高出力が要求される高
回転高負荷時には混合気の空燃比をリッチ側の値にして
エンジン出力を高め、あまり高出力を必要としない低回
転低負荷時には空燃比をリーン側の値にして燃費の向上
を図るためである。
The ECU 92 switches the combustion mode of the engine 11 based on the basic fuel injection amount Qbse and the engine speed NE. For example, "homogeneous combustion" is performed when the operating state of the engine 11 is in the high rotation and high load region, and "stratified combustion" is performed when it is in the low rotation and low load region. In this way, the combustion method is changed by increasing the engine output by setting the air-fuel ratio of the air-fuel mixture to a value on the rich side at high rotation and high load where high output is required, and at low rotation and low load that does not require too high output. This is because sometimes the air-fuel ratio is set to a lean value to improve fuel efficiency.

【0042】エンジン11の燃焼方式を「均質燃焼」と
した場合、ECU92は、吸気圧PMとエンジン回転数
NEとに基づき基本燃料噴射量Qbse を算出する。そし
て、燃料噴射弁40を駆動制御してエンジン11の吸気
行程中に、基本燃料噴射量Qbse から求められる最終燃
料噴射量Qfin に対応した量の燃料を燃焼室16内に噴
射供給する。こうした燃料噴射に基づき燃焼室16内に
形成される混合気においては、空気に対して燃料が均等
に混合されるようになり、その空燃比が理論空燃比若し
くは理論空燃比よりもリッチ側の値になる。なお、混合
気の空燃比を理論空燃比へと制御する際には、ECU9
2は、排気中の酸素濃度に基づき燃料噴射量のフィード
バック補正を行う。
When the combustion system of the engine 11 is "homogeneous combustion", the ECU 92 calculates the basic fuel injection amount Qbse based on the intake pressure PM and the engine speed NE. Then, the fuel injection valve 40 is drive-controlled to inject into the combustion chamber 16 an amount of fuel corresponding to the final fuel injection amount Qfin obtained from the basic fuel injection amount Qbse during the intake stroke of the engine 11. In the air-fuel mixture formed in the combustion chamber 16 based on such fuel injection, the fuel is evenly mixed with the air, and the air-fuel ratio thereof is the theoretical air-fuel ratio or a value on the rich side of the theoretical air-fuel ratio. become. When controlling the air-fuel ratio of the air-fuel mixture to the stoichiometric air-fuel ratio, the ECU 9
2 performs feedback correction of the fuel injection amount based on the oxygen concentration in the exhaust gas.

【0043】更に、ECU92は、アクセル踏込量AC
CPとエンジン回転数NEとに基づき目標スロットル開
度TAtを算出し、スロットルポジションセンサ44か
らの検出信号に基づき算出される実際のスロットル開度
TArが上記目標スロットル開度TAtに近づくようス
ロットル用モータ24を駆動制御する。また、ECU9
2は、吸気圧PMとエンジン回転数NEとに基づきマッ
プを参照して目標点火時期を算出し、同目標点火時期に
基づきイグナイタ41aを駆動制御する。上記のように
スロットル開度及び点火時期を制御することで、これら
スロットル開度及び点火時期が「均質燃焼」に適したも
のになる。
Further, the ECU 92 controls the accelerator depression amount AC.
The target throttle opening TAt is calculated based on the CP and the engine speed NE, and the throttle motor is moved so that the actual throttle opening TAr calculated based on the detection signal from the throttle position sensor 44 approaches the target throttle opening TAt. 24 is controlled. In addition, the ECU 9
2 calculates a target ignition timing by referring to a map based on the intake pressure PM and the engine speed NE, and drives and controls the igniter 41a based on the target ignition timing. By controlling the throttle opening and the ignition timing as described above, the throttle opening and the ignition timing are suitable for "homogeneous combustion".

【0044】エンジン11の燃焼方式を「成層燃焼」と
した場合、ECU92は、アクセル踏込量ACCPとエ
ンジン回転数NEとに基づき基本燃料噴射量Qbse を算
出する。そして、燃料噴射弁40を駆動制御してエンジ
ン11の圧縮行程中に、基本燃料噴射量Qbse から求め
られる最終燃料噴射量Qfin に対応した量の燃料を噴射
供給する。こうした燃料噴射により燃焼室16内に形成
される混合気においては、その空燃比が「均質燃焼」時
の空燃比よりもリーン側の値とされる。
When the combustion system of the engine 11 is "stratified combustion", the ECU 92 calculates the basic fuel injection amount Qbse based on the accelerator depression amount ACCP and the engine speed NE. Then, the fuel injection valve 40 is drive-controlled to inject and supply an amount of fuel corresponding to the final fuel injection amount Qfin obtained from the basic fuel injection amount Qbse during the compression stroke of the engine 11. The air-fuel ratio of the air-fuel mixture formed in the combustion chamber 16 by such fuel injection is set to a value leaner than the air-fuel ratio at the time of "homogeneous combustion".

【0045】更に、ECU92は、基本燃料噴射量Qbs
e とエンジン回転数NEとに基づき目標スロットル開度
TAtを算出し、実際のスロットル開度TArが上記目
標スロットル開度TAtに近づくようスロットル用モー
タ24を駆動制御する。また、ECU92は、基本燃料
噴射量Qbse及びエンジン回転数NE等の機関運転状態
に基づきマップを参照して目標点火時期を算出し、同目
標点火時期に基づきイグナイタ41aを駆動制御する。
上記のようにスロットル開度及び点火時期を制御するこ
とで、これらスロットル開度及び点火時期が「成層燃
焼」に適したものになる。
Further, the ECU 92 controls the basic fuel injection amount Qbs.
The target throttle opening TAt is calculated based on e and the engine speed NE, and the throttle motor 24 is drive-controlled so that the actual throttle opening TAr approaches the target throttle opening TAt. Further, the ECU 92 calculates a target ignition timing by referring to a map based on the engine operating state such as the basic fuel injection amount Qbse and the engine speed NE, and drives and controls the igniter 41a based on the target ignition timing.
By controlling the throttle opening and the ignition timing as described above, these throttle opening and the ignition timing become suitable for "stratified combustion".

【0046】上記「成層燃焼」時において、エンジン1
1の圧縮行程中に燃料噴射弁40から噴射された燃料
は、ピストン12の頭部に設けられた窪み12a(図
1)に入り、ピストン12の移動によって点火プラグ4
1の周りに集められる。このように点火プラグ41の周
りに燃料を集めることによって、燃焼室16内の混合気
全体の平均空燃比を「均質燃焼」時より大きくしても、
同プラグ41周りの混合気の空燃比が着火に適したもの
とされて良好な混合気への着火が行われる。また、燃焼
室16内の混合気全体の平均空燃比を「均質燃焼」時よ
り大きくするためにスロットル開度が開き側に制御され
て吸入空気量が多くされるため、「成層燃焼」時にはエ
ンジン11のポンピングロスが低減されるようになる。
During the above "stratified combustion", the engine 1
The fuel injected from the fuel injection valve 40 during the compression stroke of No. 1 enters the recess 12 a (FIG. 1) provided in the head of the piston 12, and the movement of the piston 12 causes the spark plug 4 to move.
Collected around 1. By collecting the fuel around the spark plug 41 in this way, even if the average air-fuel ratio of the entire air-fuel mixture in the combustion chamber 16 is made larger than that in the “homogeneous combustion”,
The air-fuel ratio of the air-fuel mixture around the plug 41 is set to be suitable for ignition, and a good air-fuel mixture is ignited. Further, in order to make the average air-fuel ratio of the entire air-fuel mixture in the combustion chamber 16 larger than that at the time of "homogeneous combustion", the throttle opening is controlled to the open side and the intake air amount is increased. The pumping loss of 11 is reduced.

【0047】次に、燃焼室16内におけるガスの流動状
態(スワールの強さ)を調整するためのSCV48の制
御について説明する。ECU92は、エンジン回転数N
E、実際のスロットル開度TAr、及び水温センサ11
bによって検出されるエンジン11の冷却水温に基づ
き、VSV61を駆動制御してSCV48を開閉させ
る。ECU92は通常、VSV61を閉じてアクチュエ
ータ49の負圧室54とバキュームタンク57との間を
遮断する。これによりアクチュエータ49が不作動にな
ってSCV48が開いた状態に維持され、燃焼室16内
で発生するスワールが弱くなる。
Next, the control of the SCV 48 for adjusting the gas flow state (swirl strength) in the combustion chamber 16 will be described. The ECU 92 determines the engine speed N
E, actual throttle opening TAr, and water temperature sensor 11
Based on the cooling water temperature of the engine 11 detected by b, the VSV 61 is drive-controlled to open / close the SCV 48. The ECU 92 normally closes the VSV 61 to disconnect the negative pressure chamber 54 of the actuator 49 from the vacuum tank 57. As a result, the actuator 49 is deactivated and the SCV 48 is kept open, and the swirl generated in the combustion chamber 16 is weakened.

【0048】そして、スロットル開度TAr及びエンジ
ン回転数NEがSCV48を閉じるべき運転領域に位置
すると、SCV48の閉指令がなされることとなる。こ
のSCV48の閉指令に基づき、ECU92は、VSV
61を開いてアクチュエータ49の負圧室54をバキュ
ームタンク57と連通する。これによりアクチュエータ
49が作動してSCV48が閉じられ、燃焼室16内で
生じるスワールが強くなる。
When the throttle opening TAr and the engine speed NE are located in the operating region where the SCV 48 should be closed, a command to close the SCV 48 is issued. Based on the close command of the SCV 48, the ECU 92 causes the VSV
61 is opened to connect the negative pressure chamber 54 of the actuator 49 to the vacuum tank 57. As a result, the actuator 49 operates to close the SCV 48, and the swirl generated in the combustion chamber 16 becomes stronger.

【0049】ここで、SCV48の閉指令がなされるエ
ンジン11の運転領域を図4(a)及び(b)に示す。
この図4(a)は、エンジン11の冷却水温が低温(例
えば80℃未満)である場合にSCV48の閉じ要求が
なされるエンジン11の運転領域を示すものである。ま
た、図4(b)は、エンジン11の冷却水温が高温(例
えば80℃以上)である場合にSCV48の閉じ要求が
なされるエンジン11の運転領域を示すものである。こ
れらの図において斜線で示す領域にスロットル開度TA
r及びエンジン回転数NEが位置するとき、SCV48
の閉指令がなされることとなる。
The operating range of the engine 11 in which the SCV 48 closing command is issued is shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b).
FIG. 4A shows the operating region of the engine 11 in which the SCV 48 is requested to be closed when the cooling water temperature of the engine 11 is low (for example, less than 80 ° C.). Further, FIG. 4B shows an operating region of the engine 11 in which a request for closing the SCV 48 is made when the cooling water temperature of the engine 11 is high (for example, 80 ° C. or higher). The throttle opening TA is shown in the shaded area in these figures.
When r and engine speed NE are located, SCV48
Will be issued.

【0050】図4(a)から明らかなように、冷却水温
が低いときには、エンジン11が高回転高負荷状態にあ
るとき以外、SCV48が閉じられてスワールが強くさ
れる。また、図4(b)から明らかなにように、冷却水
温が高いときには、エンジン11が低回転低負荷状態や
高回転高負荷状態にあるとき以外、即ちエンジン11が
低回転高負荷状態や高回転低負荷状態にあるとき、SC
V48が閉じられてスワールが強くされる。
As is apparent from FIG. 4A, when the cooling water temperature is low, the SCV 48 is closed and the swirl is strengthened except when the engine 11 is in the high rotation and high load state. Further, as is apparent from FIG. 4B, when the cooling water temperature is high, except when the engine 11 is in the low rotation low load state or the high rotation high load state, that is, the engine 11 is in the low rotation high load state or the high rotation high load state. When the rotating load is low, SC
V48 is closed and the swirl is strengthened.

【0051】従って、冷却水温が高い状態にあっては、
エンジン11の成層燃焼運転時にSCV48が開かれて
スワールが弱くされる。これは、燃焼室16内のスワー
ルが弱い状態のとき、燃料が点火プラグ41周りに集ま
りやすいように設計されているためである。一方、冷却
水温が高い状態でのエンジン11の均質燃焼運転時に
は、機関負荷(スロットル開度TAr)及びエンジン回
転数NEに応じてSCV48が開弁位置と閉弁位置との
いずれかに制御され、スワールの強さが調整される。こ
のようにSCV48を制御することで、均質燃焼運転時
において、スワールにより燃料を空気に対して好適に拡
散させて良好な燃焼が得られる混合気を形成しつつ、不
必要にSCV48が閉じられてポンピングロスが増大す
るのを抑制することができる。
Therefore, when the cooling water temperature is high,
During the stratified charge combustion operation of the engine 11, the SCV 48 is opened to weaken the swirl. This is because the fuel is designed to easily collect around the spark plug 41 when the swirl in the combustion chamber 16 is weak. On the other hand, during the homogeneous combustion operation of the engine 11 in the state where the cooling water temperature is high, the SCV 48 is controlled to either the valve opening position or the valve closing position according to the engine load (throttle opening TAr) and the engine speed NE. The swirl strength is adjusted. By controlling the SCV 48 in this way, the SCV 48 is unnecessarily closed while forming the air-fuel mixture in which the fuel is appropriately diffused into the air by the swirl and good combustion is obtained during the homogeneous combustion operation. It is possible to suppress an increase in pumping loss.

【0052】上記のようにSCV48を開閉させること
でスワールの強さが調整されると、このスワールの強さ
に応じてエンジン11の運転制御に用いられる機関制御
量、例えば目標点火時期の最適値も変化する。そのた
め、ECU92は、SCV48の開閉状態に応じて、目
標点火時期等の機関制御量を算出するためのマップを切
り換える。即ち、例えば目標点火時期を算出するための
マップとしては、SCV48が開弁状態(スワール弱)
にあるときに適したものと、SCV48が閉弁状態(ス
ワール強)にあるときに適したものとの二種類が用意さ
れる。そして、上記二種類のマップのうちから、SCV
48の弁位置に応じて目標点火時期の算出に用いるマッ
プを選択する。このようにSCV48の弁位置に応じて
目標点火時期等の機関制御量を算出するためのマップを
選択することで、SCV48の弁位置に基づくスワール
の強さに係わらず、点火時期等の機関制御量を適切なも
のとして、エンジン11を好適に運転制御することがで
きる。
When the strength of the swirl is adjusted by opening and closing the SCV 48 as described above, the engine control amount used for controlling the operation of the engine 11 according to the strength of the swirl, for example, the optimum value of the target ignition timing. Also changes. Therefore, the ECU 92 switches the map for calculating the engine control amount such as the target ignition timing according to the open / close state of the SCV 48. That is, for example, as a map for calculating the target ignition timing, the SCV 48 is in the open state (weak swirl).
There are two types, one suitable for when the SCV 48 is closed and one suitable for when the SCV 48 is in the closed valve state (strong swirl). Then, from the above two types of maps, SCV
A map used for calculating the target ignition timing is selected according to the valve positions of 48. In this way, by selecting the map for calculating the engine control amount such as the target ignition timing according to the valve position of the SCV 48, the engine control of the ignition timing etc. can be performed regardless of the swirl strength based on the valve position of the SCV 48. The operation of the engine 11 can be suitably controlled by setting the amount to be appropriate.

【0053】なお、上記目標点火時期においては、同一
の機関状態である条件のもとで、SCV48の開弁時
(スワール弱)に対応するマップから算出される目標点
火時期が、SCV48の閉弁時(スワール強)に対応す
るマップから算出される目標点火時期よりも進角側の値
になる。これは、SCV48が開弁位置にあってスワー
ルが弱いときには、燃焼室16内における燃料の空気に
対する拡散度合いが小さくなって混合気の燃焼速度が遅
くなるため、点火プラグ41による混合気への点火を早
期に行う必要があることがその理由である。
At the target ignition timing, the target ignition timing calculated from the map corresponding to the opening of the SCV 48 (weak swirl) under the same engine condition is the valve closing of the SCV 48. The value is on the advance side of the target ignition timing calculated from the map corresponding to the time (strong swirl). This is because when the SCV 48 is in the valve open position and the swirl is weak, the degree of diffusion of the fuel in the combustion chamber 16 into the air becomes small and the combustion speed of the air-fuel mixture becomes slow, so that the ignition plug 41 ignites the air-fuel mixture. The reason is that it is necessary to carry out at an early stage.

【0054】ところで、SCV48が設けられたエンジ
ン11においては、同SCV48の故障に伴いスワール
の強さが不適切になると、混合気の燃焼に大きな悪影響
を及ぼす。そのため、例えばSCV48の弁位置(開
度)を検出するセンサを設け、同センサにからの検出信
号に基づきSCV48の故障診断を行うことが考えられ
るが、こうしたセンサを設けることによるエンジン11
のコストアップも無視できないものとなる。
In the engine 11 provided with the SCV 48, if the swirl strength becomes improper due to the failure of the SCV 48, the combustion of the air-fuel mixture will be adversely affected. For this reason, for example, a sensor for detecting the valve position (opening degree) of the SCV 48 may be provided and the SCV 48 may be diagnosed based on a detection signal from the sensor.
The cost increase will not be ignored.

【0055】そこで本実施形態では、エンジン11に燃
焼状態の悪化に伴う失火が発生したとき、本来SCV4
8が開弁状態であるべき冷却水温高温時の成層燃焼運転
中であれば、SCV48の閉弁時に適した機関制御状態
である均質燃焼運転へと燃焼方式を切り換え、機関制御
状態の変更を行う。故障によりSCV48が冷却水温高
温時の成層燃焼運転中に開弁位置にないときには、燃焼
室16内におけるスワールの強さが「成層燃焼」に適し
たものでなくなり、点火プラグ41による点火時に同プ
ラグ41周りに着火に適した空燃比の混合気を存在させ
ることが困難になって燃焼状態が悪化する。こうした状
態にあって、上記のように燃焼方式が「成層燃焼」から
「均質燃焼」に切り換えられると、燃焼状態が回復して
失火が発生しなくなる。これは、「均質燃焼」時には、
空気に対して燃料が均等に混合された混合気を燃焼させ
ることから、燃焼室16内におけるスワールの強弱の影
響を受けにくいためである。従って、冷却水温高温時で
の成層燃焼運転中に失火が発生したとき、燃焼方式を
「成層燃焼」から「均質燃焼」に切り換え、この切り換
えにより失火が生じなくなることに基づき、SCV48
に閉弁位置に固着される等の故障が発生している旨の判
断がなされる。
Therefore, in the present embodiment, when a misfire due to the deterioration of the combustion state occurs in the engine 11, the SCV4
If 8 is in the stratified charge combustion operation when the cooling water temperature is high, which should be the valve open state, the combustion method is switched to the homogeneous combustion operation which is the engine control state suitable for the valve closing of the SCV 48, and the engine control state is changed. . When the SCV 48 is not in the open valve position during the stratified charge combustion operation when the cooling water temperature is high due to a failure, the swirl strength in the combustion chamber 16 is not suitable for the “stratified combustion”, and the ignition plug 41 is ignited at the same time. It becomes difficult to allow an air-fuel mixture having an air-fuel ratio suitable for ignition to exist around 41, and the combustion state deteriorates. In such a state, when the combustion system is switched from "stratified combustion" to "homogeneous combustion" as described above, the combustion state is recovered and misfire does not occur. This is because during "homogeneous combustion",
This is because the air-fuel mixture in which the fuel is evenly mixed with the air is combusted, and thus the influence of the strength of the swirl in the combustion chamber 16 is less likely to occur. Therefore, when a misfire occurs during the stratified charge combustion operation at high cooling water temperature, the combustion method is switched from "stratified combustion" to "homogeneous combustion", and the misfire does not occur based on this switching.
Then, it is judged that there is a failure such as being stuck in the valve closing position.

【0056】一方、エンジン11の均質燃焼運転中であ
って、同エンジン11の運転状態がSCV48を閉弁
(スワール強)すべき運転領域にあるときに、所定の気
筒で失火が発生した場合には、エンジン11の機関制御
状態として点火時期をSCV48の開弁時(スワール
弱)に適した時期へと切り換え、機関制御状態の変更を
行う。均質燃焼運転中にあっては、スワールの強さに応
じて空気に対する燃料の拡散度合いが変化して混合気の
燃焼速度が変化するため、点火時期がSCV48の弁位
置に応じて制御される。従って、均質燃焼運転中であっ
てエンジン11の運転状態がSCV48を閉じるべき運
転領域にあるとき、故障によりSCV48が閉弁状態
(スワール強)にないと、燃焼室16内のスワールが適
正よりも弱くなり、燃焼室16内での空気に対する燃料
の拡散が適正に行われなくなって燃焼状態が悪化し、所
定の気筒で失火が発生することとなる。また、このとき
には点火時期がSCV48の閉弁時(スワール強)に適
した時期に制御されるが、実際にはSCV48の故障に
よりスワールが適正値よりも弱くなって燃焼速度が遅く
なる。そのため、上記制御される点火時期が適正よりも
遅い時期となる。こうした状態にあって、上記のように
点火時期がSCV48の開弁時(スワール弱)に適した
時期へと切り換えられると、同点火時期が進角してスワ
ールが弱く燃焼速度が遅い状態に対応して混合気に対す
る点火が行われ、また、同点火時期の進角に伴いノッキ
ングが発生することもない。従って、均質燃焼運転中で
あってエンジン11の運転状態がSCV48を閉じるべ
き運転領域にあるとき、失火の発生に応じて点火時期を
上記のように切り換えた後、ノッキングの発生がなけれ
ばSCV48に開弁位置に固着される等の故障が発生し
ている旨の判断がなされる。
On the other hand, in the case where the engine 11 is in the homogeneous combustion operation and the operating condition of the engine 11 is in the operation region where the SCV 48 should be closed (strong swirl), when a misfire occurs in a predetermined cylinder. Changes the engine control state of the engine 11 to a timing suitable for opening the SCV 48 (weak swirl) to change the engine control state. During the homogeneous combustion operation, the degree of diffusion of the fuel into the air changes according to the strength of the swirl and the combustion speed of the air-fuel mixture changes, so the ignition timing is controlled according to the valve position of the SCV 48. Therefore, when the engine 11 is in the homogeneous combustion operation and the operating state of the engine 11 is in the operating region where the SCV 48 should be closed, if the SCV 48 is not in the closed valve state (strong swirl) due to a failure, the swirl in the combustion chamber 16 is more than appropriate. It becomes weak, the fuel is not properly diffused into the air in the combustion chamber 16, the combustion state deteriorates, and misfire occurs in a predetermined cylinder. Further, at this time, the ignition timing is controlled to a timing suitable for closing the valve of the SCV 48 (strong swirl), but in reality, due to a failure of the SCV 48, the swirl becomes weaker than an appropriate value and the combustion speed becomes slow. Therefore, the controlled ignition timing is later than appropriate. In this situation, when the ignition timing is switched to a timing suitable for opening the SCV 48 (weak swirl) as described above, the ignition timing advances and the swirl is weak and the combustion speed is slow. Then, the mixture is ignited, and knocking does not occur as the ignition timing advances. Therefore, when the homogeneous combustion operation is being performed and the operating state of the engine 11 is in the operating region where the SCV 48 should be closed, after switching the ignition timing as described above in response to the occurrence of misfire, if there is no knocking, the SCV 48 is set. It is determined that a failure such as sticking at the valve opening position has occurred.

【0057】上述したように、エンジン11に燃焼状態
の悪化に伴う失火が発生したとき、そのときの機関運転
状態に応じたSCV48の弁位置に適する機関制御状態
(燃焼方式,点火時期)から、SCV48の他方の弁位
置に適する機関制御状態へと同機関制御状態の変更を行
い、この変更後に失火やノッキング等の燃焼状態の悪化
がなくなるか否かに基づき、SCV48に故障が発生し
ているか否かの判断を行うことができる。従って、開度
センサ等を設けることなくSCV48の故障を診断する
ことができ、上記センサを設けることに伴うエンジン1
1のコストアップを抑制することができる。
As described above, when misfire occurs in the engine 11 due to deterioration of the combustion state, from the engine control state (combustion system, ignition timing) suitable for the valve position of the SCV 48 according to the engine operating state at that time, Whether the SCV48 has a failure based on whether or not the engine control state is changed to a state suitable for the other valve position of the SCV48 and whether the deterioration of the combustion state such as misfire or knocking disappears after the change. It can be judged whether or not. Therefore, a failure of the SCV 48 can be diagnosed without providing an opening sensor, etc.
The cost increase of 1 can be suppressed.

【0058】次に、SCV48が閉弁位置に固着される
場合など、本来SCV48が開弁位置にあるべきときに
同開弁位置に位置しなくなる故障(以下、閉故障とい
う)を判断するための手順について、図5を参照して説
明する。図5は、上記故障を判断するための閉故障判断
ルーチンを示すフローチャートである。この閉故障判断
ルーチンは、ECU92を通じて例えば所定時間毎の時
間割り込みにて実行される。
Next, when the SCV 48 is stuck at the valve closing position, for example, when the SCV 48 should originally be at the valve opening position, a failure (hereinafter referred to as a closing failure) to stop the valve being located at the valve opening position is determined. The procedure will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing a closed failure determination routine for determining the above failure. This closed failure determination routine is executed by the ECU 92 by, for example, a time interruption at every predetermined time.

【0059】閉故障判断ルーチンにおいては、ステップ
S101〜S103の処理によって冷却水温高温時での
成層燃焼運転中に失火が発生したか否かが判断される。
そして、同失火が発生した場合にはステップS104,
S105の処理によって、上記機関運転状態での失火が
発生したか否かを判断するための成層失火フラグF1が
「1」に設定されるとともに、均質燃焼要求がなされる
こととなる。こうした均質燃焼要求に応じて均質燃焼運
転が行われ、このときにステップS107〜S109の
処理によって、失火が発生したか否かの判断が行われる
とともに、同失火の発生の有無に基づきSCV48の閉
故障が発生しているか否かの判断が行われる。
In the closed failure judgment routine, it is judged by the processing of steps S101 to S103 whether or not a misfire has occurred during the stratified charge combustion operation at a high cooling water temperature.
If the same misfire occurs, step S104,
By the process of S105, the stratified misfire flag F1 for determining whether or not a misfire has occurred in the engine operating state is set to "1", and a homogeneous combustion request is made. A homogeneous combustion operation is performed in response to such a homogeneous combustion request, and at this time, it is determined whether or not a misfire has occurred by the processing of steps S107 to S109, and the SCV 48 is closed based on whether or not the misfire has occurred. A determination is made as to whether a failure has occurred.

【0060】閉故障判断ルーチンにおいて、ECU92
は、ステップS101の処理として、水温センサ11b
からの検出信号に基づき求められるエンジン11の冷却
水温が高温(例えば80℃以上)であるか否かを判断す
る。そして、冷却水温が低温(80℃未満)であればこ
の閉故障判断ルーチンを一旦終了し、冷却水温が高温
(80℃以上)であればステップS102に進む。EC
U92は、現在成層燃焼運転中であるか否かを判断し、
成層燃焼運転中であればステップS103に進む。
In the closed failure determination routine, the ECU 92
Is the water temperature sensor 11b as the process of step S101.
It is determined whether or not the cooling water temperature of the engine 11 obtained based on the detection signal from is high temperature (for example, 80 ° C. or higher). Then, if the cooling water temperature is low (less than 80 ° C.), the closing failure determination routine is temporarily terminated, and if the cooling water temperature is high (80 ° C. or higher), the process proceeds to step S102. EC
U92 judges whether or not stratified charge combustion operation is currently in progress,
If the stratified charge combustion operation is in progress, the process proceeds to step S103.

【0061】ECU92は、ステップS103の処理と
して、クランクポジションセンサ14c及びカムポジシ
ョンセンサ21bからの検出信号に基づき、エンジン1
1における所定の気筒で失火が発生しているか否かを判
断する。そして、失火が発生していなければこの閉故障
判断ルーチンを一旦終了し、失火が発生してればステッ
プS104に進む。このように失火が発生する状況の一
例としては、SCV48に故障が発生している場合があ
げられる。
The ECU 92 executes the process of step S103 based on the detection signals from the crank position sensor 14c and the cam position sensor 21b.
It is determined whether or not a misfire has occurred in a predetermined cylinder in 1. Then, if no misfire has occurred, this closed failure determination routine is once ended, and if a misfire has occurred, the routine proceeds to step S104. An example of such a situation where misfire occurs is when the SCV 48 is out of order.

【0062】通常、冷却水温高温時の成層燃焼運転では
SCV48が開弁状態(スワール弱)となるが、故障に
よりSCV48が開弁状態でなく例えば閉弁位置に固着
するという故障(閉故障)が生じると、燃焼室16内に
おけるスワールの強さが「成層燃焼」に適したものでな
くなる。その結果、点火プラグ41の点火時に同プラグ
41周りに着火に適した空燃比を存在させることが困難
になり、燃焼状態が悪化して失火が発生するようにな
る。
Normally, in the stratified charge combustion operation when the cooling water temperature is high, the SCV 48 is in the valve open state (weak swirl), but due to a failure, the SCV 48 is not in the valve open state and is stuck in the valve closed position (close failure). When it occurs, the swirl strength in the combustion chamber 16 becomes unsuitable for "stratified combustion". As a result, it becomes difficult to make an air-fuel ratio suitable for ignition around the ignition plug 41 when the ignition plug 41 is ignited, and the combustion state deteriorates to cause misfire.

【0063】ECU92は、ステップS104の処理で
成層失火フラグF1として「1」をRAM95の所定領
域に記憶し、続くステップS105の処理で均質燃焼要
求を行った後、この閉故障判断ルーチンを一旦終了す
る。上記のように均質燃焼要求がなされると、現在の燃
焼方式が「成層燃焼」であっても「均質燃焼」へと切り
換えられ、「成層燃焼」が行われる機関運転領域にて
「均質燃焼」が行われることとなる。
The ECU 92 stores "1" as the stratified misfire flag F1 in a predetermined area of the RAM 95 in the process of step S104, issues a homogeneous combustion request in the process of the following step S105, and then once ends the closed failure determination routine. To do. When a homogeneous combustion request is made as described above, even if the current combustion method is "stratified combustion", it is switched to "homogeneous combustion", and "homogeneous combustion" is performed in the engine operating area where "stratified combustion" is performed. Will be performed.

【0064】こうして均質燃焼要求に応じて「均質燃
焼」が行われると、上記ステップS102の処理で成層
燃焼運転中でない旨判断され、ステップS106に進
む。ECU92は、ステップS106の処理として、成
層失火フラグF1が「1」であるか否か、即ち冷却水温
高温時での成層燃焼運転中に失火が発生したことに基づ
き「均質燃焼」に切り換えられた状態であるのか否かを
判断する。そして、ステップS106の処理において、
否定判定(NO)ならばこの閉故障判断ルーチンを一旦
終了し、肯定判定(YES)ならばステップS107に
進む。
When "homogeneous combustion" is performed in response to the homogeneous combustion request in this way, it is determined in step S102 that the stratified charge combustion operation is not in progress, and the process proceeds to step S106. As the processing of step S106, the ECU 92 is switched to "homogeneous combustion" based on whether or not the stratification misfire flag F1 is "1", that is, when misfire has occurred during the stratification combustion operation at a high cooling water temperature. It is determined whether it is in the state. Then, in the processing of step S106,
If the determination is negative (NO), the closed failure determination routine is temporarily terminated, and if the determination is positive (YES), the process proceeds to step S107.

【0065】ECU92は、ステップS107の処理と
して、クランクポジションセンサ14c及びカムポジシ
ョンセンサ21bからの検出信号に基づき、所定の気筒
で失火が発生しているか否かを判断する。このときの失
火の有無により、上述した冷却水温高温時での成層燃焼
運転中の失火がSCV48の閉故障によるものか否かを
判断することができる。即ち、SCV48の閉故障が発
生している場合、ステップS105の処理における均質
燃焼要求に応じて、燃焼方式が燃焼室16内にのスワー
ルの影響を受けにくい「均質燃焼」に切り換えられる
と、燃焼状態が回復して失火が発生しなくなる。
As the processing of step S107, the ECU 92 determines whether or not a misfire has occurred in a predetermined cylinder based on the detection signals from the crank position sensor 14c and the cam position sensor 21b. Whether or not there is a misfire at this time can determine whether or not the above-mentioned misfire during the stratified charge combustion operation at the high cooling water temperature is due to the closing failure of the SCV 48. That is, when the close failure of the SCV 48 occurs, if the combustion method is switched to “homogeneous combustion” which is less susceptible to the swirl in the combustion chamber 16 in response to the homogeneous combustion request in the process of step S105, the combustion is performed. The condition recovers and the misfire does not occur.

【0066】従って、ステップS107の処理におい
て、失火が発生していない旨判断されることに基づき、
SCV48に閉故障が発生している旨の判断をすること
ができる。そして、ステップS107の処理で失火が発
生しておらず、SCV48が閉故障している旨の判断が
なされると、ECU92は、ステップS109の処理で
閉故障フラグFcとして「1」をバックアップRAM9
6の所定領域に記憶した後、ステップS110に進む。
上記のように閉故障フラグFcが「1」とされると、E
CU92は、例えば自動車の計器パネルに設けられた警
告灯を点灯させ、運転者にSCV48の閉故障が発生し
ていることを知らせる。
Therefore, in the process of step S107, it is determined that no misfire has occurred,
It is possible to judge that the SCV 48 has a closed failure. When no misfire has occurred in the process of step S107 and it is determined that the SCV 48 has a closing failure, the ECU 92 sets "1" as the closing failure flag Fc in the backup RAM 9 in the processing of step S109.
After storing in a predetermined area of 6, the process proceeds to step S110.
When the closed failure flag Fc is set to "1" as described above, E
The CU 92 lights up a warning light provided on, for example, an instrument panel of an automobile to notify the driver that the SCV 48 has a closed failure.

【0067】一方、上記ステップS107の処理で失火
が発生しており、冷却水温高温時での成層燃焼運転中の
失火がSCV48の閉故障によるものでない旨の判断が
なされると、ECU92は、ステップS108の処理で
均質燃焼要求を停止した後、ステップS110に進む。
ECU92は、ステップS110の処理で、成層失火フ
ラグF1として「0」をRAM95の所定領域に記憶し
た後、この閉故障判断ルーチンを一旦終了する。
On the other hand, when it is determined that the misfire has occurred in the process of step S107 and the misfire during the stratified charge combustion operation at the high temperature of the cooling water is not due to the closing failure of the SCV 48, the ECU 92 causes the step to be performed. After stopping the homogeneous combustion request in the process of S108, the process proceeds to step S110.
In the process of step S110, the ECU 92 stores "0" as a stratified misfire flag F1 in a predetermined area of the RAM 95, and then temporarily ends this closed failure determination routine.

【0068】次に、SCV48が開弁位置に固着される
場合など、本来SCV48が閉弁位置にあるべきときに
同閉弁位置に位置しなくなる故障(以下、開故障とい
う)を判断するための手順について、図6を参照して説
明する。図6は、上記故障を判断するための開故障判断
ルーチンを示すフローチャートである。この開故障判断
ルーチンは、ECU92を通じて例えば所定時間毎の時
間割り込みにて実行される。
Next, when the SCV 48 is stuck at the valve opening position, for example, when the SCV 48 should originally be at the valve closing position, the failure (hereinafter referred to as the valve opening failure) at which the SCV 48 is not located at the valve closing position is determined. The procedure will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing an open failure determination routine for determining the above failure. This open failure determination routine is executed by the ECU 92 by, for example, a time interruption at every predetermined time.

【0069】開故障判断ルーチンにおいては、ステップ
S201〜S204の処理により、冷却水温高温時の均
質燃焼中であって、且つSCV48の閉指令がなされて
いるときに失火が発生したか否かが判断される。そし
て、同失火が発生した場合にはステップS206〜S2
08の処理によって、点火時期をSCV48が開弁位置
にあるときに適した時期へと変更し、この状態でのノッ
キングの有無の判断に基づきSCV48の開故障が発生
しているか否かの判断が行われる。
In the open failure determination routine, it is determined by the processing of steps S201 to S204 whether or not a misfire has occurred during the homogeneous combustion at the time when the cooling water temperature is high and the SCV 48 closing command is issued. To be done. When the same misfire occurs, steps S206 to S2
By the processing of 08, the ignition timing is changed to a timing suitable when the SCV 48 is in the valve opening position, and it is determined whether or not the SCV 48 has an open failure based on the determination of knocking in this state. Done.

【0070】開故障判断ルーチンにおいて、ECU92
は、ステップS201の処理としてエンジン11の冷却
水温が高温(例えば80℃以上)であるか否かを判断
し、ステップS202の処理として均質燃焼運転中であ
るか否かを判断する。更に、ECU92は、ステップS
203の処理としてSCV48の閉指令がなされている
か否かを判断し、ステップS204の処理として失火が
発生しているか否かを判断する。
In the open failure judgment routine, the ECU 92
Determines whether the cooling water temperature of the engine 11 is high (for example, 80 ° C. or higher) as the process of step S201, and determines whether the homogeneous combustion operation is being performed as the process of step S202. Further, the ECU 92 executes step S
As a process of 203, it is determined whether or not the SCV 48 closing command is issued, and as a process of step S204, it is determined whether a misfire has occurred.

【0071】そして、上記ステップS201〜S204
のいずれか一つの判断処理でNOと判断されると、EC
U92は、この開故障判断ルーチンを一旦終了する。ま
た、上記ステップS201〜S204の処理すべてでY
ESと判断されると、ステップS205に進むこととな
る。こうしてステップS205に進む状況としては、S
CV48に故障が発生している場合があげられる。
Then, the above steps S201 to S204
If NO is determined by any one of the determination processes,
U92 once ends this open failure determination routine. In addition, in all the processes of steps S201 to S204, Y
If it is determined to be ES, the process proceeds to step S205. In this way, the situation where the process proceeds to step S205 is S
There may be a case where a failure has occurred in the CV48.

【0072】SCV48が例えば開弁位置に固着すると
いう故障(開故障)が発生していると、冷却水温高温時
の均質燃焼運転時中にあってSCV48の閉指令がなさ
れているとき、燃焼室16内におけるスワールが適正よ
りも弱くなる。その結果、燃焼室16内において空気に
対する燃料の拡散度合いが小さくなり、混合気の燃焼状
態が悪化して所定の気筒で失火が発生するようになる。
また、このときには点火時期がSCV48の閉弁時(ス
ワール強)に適した時期に制御されるが、実際にはSC
V48の開故障によりスワールが適正値よりも弱くなっ
て燃焼速度が遅くなる。そのため、上記制御される点火
時期が適正よりも遅い時期となる。
When the SCV 48 has a failure (open failure) that is stuck at the valve opening position, for example, when the SCV 48 is commanded to be closed during the homogeneous combustion operation at high cooling water temperature, The swirl in 16 becomes weaker than appropriate. As a result, the degree of diffusion of the fuel into the air in the combustion chamber 16 decreases, the combustion state of the air-fuel mixture deteriorates, and misfire occurs in a predetermined cylinder.
Further, at this time, the ignition timing is controlled to a timing suitable for the time when the SCV 48 is closed (strong swirl).
Due to the open failure of V48, the swirl becomes weaker than the proper value and the combustion speed becomes slow. Therefore, the controlled ignition timing is later than appropriate.

【0073】続いてECU92は、ステップS205の
処理で、開故障診断終了フラグF2として「1」がRA
M95の所定領域に記憶されているか否かを判断する。
この開故障診断終了フラグF2は、後述するステップS
206〜S208の処理によって行われるSCV48の
開故障の診断が既に終了しているか、即ちエンジン11
の始動後において一度でも開故障の診断が行われたか否
かを判断するためのものである。開故障診断終了フラグ
F2は、上記ステップS206〜S208の開故障の診
断処理が行われた後、ステップS209の処理で「1」
とされるようになる。また、開故障診断終了フラグF2
は、エンジン11が停止する毎に「0」とされるように
なる。
Then, in the process of step S205, the ECU 92 sets RA to "1" as the open failure diagnosis end flag F2.
It is determined whether or not it is stored in the predetermined area of M95.
The open failure diagnosis end flag F2 is set in step S described later.
Whether the diagnosis of the open failure of the SCV 48 performed by the processing of 206 to S208 has already been completed, that is, the engine 11
It is for determining whether or not the open failure has been diagnosed even once after the start of. The open failure diagnosis end flag F2 is "1" in the processing of step S209 after the open failure diagnosis processing of steps S206 to S208 is performed.
Will be said. Further, the open failure diagnosis end flag F2
Is set to "0" every time the engine 11 is stopped.

【0074】そして、上記ステップS205の処理にお
いて、開故障診断終了フラグF2が「1(終了済)」で
あればこの開故障診断ルーチンを一旦終了し、開故障診
断終了フラグF2が「0(未終了)」であればステップ
S206に進む。ECU92は、ステップS206の処
理として、エンジン11の点火時期をSCV48の開弁
時に適した時期へと変更する。即ち、目標点火時期を算
出する際に用いられるマップを、SCV48の閉弁時用
のものから閉弁時用のものへと切り換え、このマップか
ら算出される目標点火時期に基づきイグナイタ41aを
駆動制御し、エンジン11の点火時期を進角側に制御す
る。
In the process of step S205, if the open failure diagnosis end flag F2 is "1 (completed)", the open failure diagnosis routine is temporarily ended and the open failure diagnosis end flag F2 is set to "0 (not completed). End) ”, the process proceeds to step S206. As the processing of step S206, the ECU 92 changes the ignition timing of the engine 11 to a timing suitable for opening the SCV 48. That is, the map used for calculating the target ignition timing is switched from the one for closing the SCV 48 to the one for closing the valve, and the igniter 41a is drive-controlled based on the target ignition timing calculated from this map. Then, the ignition timing of the engine 11 is controlled to the advance side.

【0075】続いてECU92は、ステップS207の
処理として、ノックセンサ11cからの検出信号に基づ
き、ノッキング発生の有無を判断する。このときのノッ
キング発生の有無により、上記失火がSCVの開故障に
よるものか否かを判断することができる。即ち、SCV
48の開故障が発生している場合、ステップS206の
処理により点火時期がSCV48の開弁時に適した時期
へと制御されると、混合気の燃焼状態が回復し、また、
ノッキングが発生することもない。
Subsequently, the ECU 92 determines whether or not knocking has occurred based on the detection signal from the knock sensor 11c as the processing of step S207. Whether or not knocking occurs at this time can determine whether or not the misfire is due to an SCV open failure. That is, SCV
When the open failure of 48 occurs, when the ignition timing is controlled to a timing suitable for opening the SCV 48 by the processing of step S206, the combustion state of the air-fuel mixture is recovered, and
No knocking occurs.

【0076】従って、ステップS207の処理におい
て、ノッキングが発生していない旨判断されることに基
づき、SCV48に開故障が発生している旨の判断を行
うことができる。そして、ステップS207の処理でノ
ッキングが発生しておらず、SCVが開故障している旨
の判断がなされると、ECU92は、ステップS208
の処理で開故障フラグFoとして「1」をバックアップ
RAM96の所定領域に記憶した後、ステップS209
に進む。上記のように開故障フラグFoが「1」とされ
ると、ECU92は、例えば自動車の計器パネルに設け
られた警告灯を点灯させ、運転者にSCV48の開故障
が発生していることを知らせる。
Therefore, in the process of step S207, it can be determined that the SCV 48 has an open failure based on the determination that knocking has not occurred. When it is determined that knocking has not occurred in the process of step S207 and the SCV has an open failure, the ECU 92 causes the ECU 92 to execute step S208.
After storing "1" as the open failure flag Fo in the predetermined area of the backup RAM 96 by the processing of step S209,
Proceed to. When the open failure flag Fo is set to "1" as described above, the ECU 92 lights up a warning light provided on, for example, an instrument panel of an automobile to notify the driver that an open failure of the SCV 48 has occurred. .

【0077】一方、上記ステップS207の処理でノッ
キングが発生しており、上記失火がSCV48の開故障
によるものでない旨の判断がなされると、ステップS2
09に進む。ECU92は、ステップS209の処理
で、開故障診断終了フラグF2としてRAM95の所定
領域に「1」を記憶した後、この開故障診断ルーチンを
一旦終了する。このように開故障診断終了フラグF2が
「1」とされると、エンジン11が停止して開故障診断
終了フラグF2が「0」になるまでは上記ステップS2
05の処理でNOと判断され、ステップS206〜S2
08におけるSCV48の開故障診断のための処理が行
われることはなくなる。
On the other hand, if knocking has occurred in the process of step S207 and it is determined that the misfire is not due to an open failure of the SCV 48, step S2
Go to 09. The ECU 92 stores "1" in a predetermined area of the RAM 95 as the open failure diagnosis end flag F2 in the processing of step S209, and then temporarily ends this open failure diagnosis routine. When the open failure diagnosis end flag F2 is set to "1" in this way, the above-described step S2 is performed until the engine 11 is stopped and the open failure diagnosis end flag F2 becomes "0".
No is determined in the processing of 05, and steps S206 to S2
The processing for diagnosing the open failure of the SCV 48 at 08 will not be performed.

【0078】以上詳述した処理が行われる本実施形態に
よれば、以下に示す効果が得られるようになる。 (1)本来SCV48が開弁状態であるべき冷却水温高
温時の成層燃焼運転中に、エンジン11に燃焼状態の悪
化に伴う失火が発生したときには、SCV48の閉弁時
に適した機関制御状態である均質燃焼運転へと燃焼方式
が切り換えられ、機関制御状態の変更が行われる。閉故
障によりSCV48が冷却水温高温時の成層燃焼運転中
に開弁位置にないときには、燃焼室16内におけるスワ
ールの強さが「成層燃焼」に適したものでなくなり、点
火プラグ41による点火時に同プラグ41周りに着火に
適した空燃比の混合気を存在させることが困難になって
燃焼状態が悪化する。こうした状態にあって、上記のよ
うに燃焼方式が「成層燃焼」から「均質燃焼」に切り換
えられると、燃焼状態が回復して失火が発生しなくな
る。従って、上記「成層燃焼」から「均質燃焼」への切
り換えによって失火が生じなくなることに基づき、SC
V48に閉弁位置に固着される等の故障(閉故障)が発
生している旨の判断を行うことができる。このようにS
CV48の閉故障診断を行うことで、SCV48の開度
を検出するための開度センサなど、特別なセンサを設け
ることなくSCV48の閉故障を診断することができ、
上記センサを設けることに伴うエンジン11のコストア
ップを抑制することができる。
According to the present embodiment in which the processing described in detail above is performed, the following effects can be obtained. (1) When a misfire due to deterioration of the combustion state occurs in the engine 11 during the stratified charge combustion operation when the cooling water temperature is high and the SCV 48 should originally be in the open state, the engine control state is suitable for closing the SCV 48. The combustion method is switched to the homogeneous combustion operation, and the engine control state is changed. When the SCV 48 is not in the open position during the stratified charge combustion operation when the cooling water temperature is high due to the closing failure, the swirl strength in the combustion chamber 16 becomes unsuitable for the “stratified combustion” and the ignition plug 41 causes the same. It becomes difficult for the air-fuel mixture having an air-fuel ratio suitable for ignition to exist around the plug 41, and the combustion state deteriorates. In such a state, when the combustion system is switched from "stratified combustion" to "homogeneous combustion" as described above, the combustion state is recovered and misfire does not occur. Therefore, based on the fact that misfire does not occur due to switching from "stratified combustion" to "homogeneous combustion", SC
It is possible to judge that a failure (close failure) such as being stuck to the valve closing position at V48 has occurred. Thus S
By performing the close failure diagnosis of the CV48, it is possible to diagnose the close failure of the SCV48 without providing a special sensor such as an opening sensor for detecting the opening of the SCV48.
It is possible to suppress an increase in the cost of the engine 11 due to the provision of the above sensor.

【0079】(2)エンジン11の均質燃焼運転中であ
って、同エンジン11の運転状態がSCV48を閉弁
(スワール強)すべき運転領域にあるときに、所定の気
筒で失火が発生した場合には、エンジン11の機関制御
状態として点火時期がSCV48の開弁時(スワール
弱)に適した時期へと切り換えられ、機関制御状態の変
更が行われる。上記のように均質燃焼運転中であってS
CV48の閉指令がなされる機関運転状態にあって、開
故障によりSCV48が閉弁状態(スワール強)にない
と、燃焼室16内のスワールが適正よりも弱くなり、燃
焼室16内での空気に対する燃料の拡散が適正に行われ
なくなって燃焼状態が悪化し、所定の気筒で失火が発生
する。また、このときには点火時期がSCV48の閉弁
時(スワール強)に適した時期に制御されるが、実際に
はSCV48の開故障によりスワールが適正よりも弱く
なって燃焼速度が遅くなる。そのため、上記制御される
点火時期が適正よりも遅い時期となる。こうした状態に
あって、上記のように点火時期がSCV48の開弁時
(スワール弱)に適した時期へと切り換えられると、同
点火時期が進角してスワールが弱く燃焼速度が遅い状態
に対応して混合気に対する点火が行われ、また、同点火
時期の進角に伴いノッキングが発生することもない。従
って、均質燃焼運転中であってエンジン11の運転状態
がSCV48を閉じるべき運転領域にあるとき、失火の
発生に応じて点火時期を上記のように切り換えた後、ノ
ッキングの発生がないことに基づきSCV48が開弁位
置に固着される等の故障(開故障)が発生している旨の
判断を行うことができる。このようにSCV48の開故
障診断を行うことで、SCV48の開度を検出するため
の開度センサなど、特別なセンサを設けることなくSC
V48の開故障を診断することができ、上記センサを設
けることに伴うエンジン11のコストアップを抑制する
ことができる。
(2) During homogeneous combustion operation of the engine 11, when the operating state of the engine 11 is in an operating region where the SCV 48 should be closed (strong swirl), a misfire occurs in a predetermined cylinder. The ignition timing is switched to a timing suitable for the opening of the SCV 48 (weak swirl) as the engine control state of the engine 11, and the engine control state is changed. During the homogeneous combustion operation as described above, S
If the SCV 48 is not in the valve closed state (strong swirl) due to the opening failure in the engine operating state where the close command of the CV 48 is issued, the swirl in the combustion chamber 16 becomes weaker than appropriate, and the air in the combustion chamber 16 The fuel is not properly diffused into the cylinder, the combustion state deteriorates, and misfire occurs in a predetermined cylinder. Further, at this time, the ignition timing is controlled to a timing suitable for closing the valve of the SCV 48 (strong swirl), but in reality, the swirl becomes weaker than appropriate due to the open failure of the SCV 48, and the combustion speed becomes slow. Therefore, the controlled ignition timing is later than appropriate. In this situation, when the ignition timing is switched to a timing suitable for opening the SCV 48 (weak swirl) as described above, the ignition timing advances and the swirl is weak and the combustion speed is slow. Then, the mixture is ignited, and knocking does not occur as the ignition timing advances. Therefore, based on the fact that knocking does not occur after the ignition timing is switched as described above in response to the occurrence of misfire when the engine 11 is in the operating region where the SCV 48 should be closed during the homogeneous combustion operation. It is possible to judge that a failure (open failure) such as the SCV 48 being stuck at the valve opening position has occurred. By performing the open failure diagnosis of the SCV 48 in this manner, the SCV 48 can be opened without a special sensor such as an opening sensor for detecting the opening of the SCV 48.
The open failure of the V48 can be diagnosed, and the cost increase of the engine 11 due to the provision of the sensor can be suppressed.

【0080】(3)エンジン11の燃焼方式が「成層燃
焼」であるときと「均質燃焼」であるときとで、SCV
48の故障診断を行うために変更される機関制御状態の
変更対象(燃焼方式,点火時期)が異なるものとされ
る。従って、この機関制御状態の変更対象を燃焼方式に
応じた適切なものとすることができ、燃焼方式が切り換
えられるエンジン11にあってもSCV48の故障診断
を的確に行うことができる。
(3) SCV when the combustion method of the engine 11 is "stratified combustion" and "homogeneous combustion"
The engine control state change targets (combustion method, ignition timing) that are changed to perform the 48 failure diagnosis are different. Therefore, the target of change of the engine control state can be made appropriate according to the combustion system, and the failure diagnosis of the SCV 48 can be accurately performed even in the engine 11 in which the combustion system is switched.

【0081】なお、本実施形態は、例えば以下のように
変更することもできる。 ・本実施形態では、SCV48における開故障の有無を
判断するために、SCV48の開弁時に対応した時期へ
の点火時期の切り換え後におけるノッキング発生の有無
を診断するようにしたが、本発明はこれに限定されな
い。例えば、上記SCV48の開故障に伴う所定気筒で
の失火が回復したか否かに基づき、SCV48における
開故障の有無を判断してもよい。また、上記点火時期の
切り換え後に排気温度が適正な温度になっているか否か
に基づき、SCV48における開故障の有無を判断して
もよい。即ち、SCV48の開故障時にあって点火時期
がSCV48の閉弁時に対応した時期となっている場
合、この点火時期が適正よりも遅い状態となって排気温
度が適正値よりも高くなる。そして、上述した点火時期
の切り換え後において、SCV48の開故障が発生して
いれば点火時期が適正な時期になって排気温度が適正値
になる。従って、上記点火時期の切り換え後における排
気温度が適正値であるか否かに基づき、SCV48の開
故障が発生しているか否を判断することができる。
The present embodiment can be modified as follows, for example. In the present embodiment, in order to determine whether there is an open failure in the SCV 48, the presence or absence of knocking after switching the ignition timing to the timing corresponding to the opening of the SCV 48 is diagnosed. Not limited to. For example, the presence or absence of the open failure in the SCV 48 may be determined based on whether or not the misfire in the predetermined cylinder due to the open failure of the SCV 48 has been recovered. Further, the presence or absence of the open failure in the SCV 48 may be determined based on whether or not the exhaust temperature has become an appropriate temperature after switching the ignition timing. That is, when the SCV 48 has an open failure and the ignition timing is the timing corresponding to the valve closing of the SCV 48, the ignition timing becomes a state that is later than appropriate and the exhaust temperature becomes higher than the appropriate value. After the switching of the ignition timing, if the SCV 48 has an open failure, the ignition timing becomes a proper timing and the exhaust temperature becomes a proper value. Therefore, it is possible to determine whether or not the open failure of the SCV 48 has occurred, based on whether or not the exhaust temperature after switching the ignition timing is an appropriate value.

【0082】・本実施形態では、冷却水温高温時での成
層燃焼運転中にSCV48が開かれてスワールが弱くさ
れるエンジン11に本発明を適用したが、これに代えて
冷却水温高温時での成層燃焼運転中にSCV48が閉じ
られれてスワールが強くされるエンジンに本発明を適用
してもよい。この場合、冷却水温高温時での成層燃焼運
転中に失火が発生した場合、燃焼方式が「成層燃焼」か
ら「均質燃焼」へと切り換えられ、この均質燃焼運転に
よって失火が発生しなくなることに基づき、SCV48
に故障が発生している旨の判断を行うことができる。
In the present embodiment, the present invention is applied to the engine 11 in which the SCV 48 is opened and the swirl is weakened during the stratified charge combustion operation at a high cooling water temperature. The present invention may be applied to an engine in which the SCV 48 is closed and the swirl is strengthened during the stratified charge combustion operation. In this case, when misfire occurs during stratified charge combustion operation at high cooling water temperature, the combustion method is switched from "stratified combustion" to "homogeneous combustion", and the misfire does not occur due to this homogeneous combustion operation. , SCV48
It is possible to judge that a failure has occurred in the.

【0083】・本実施形態では、SCV48の故障を判
断するために変更される機関制御状態の変更対象として
燃焼方式及び点火時期を例示したが、これら機関制御状
態の変更対象を必ずしも上記の二種類に限定する必要は
ない。
In the present embodiment, the combustion method and the ignition timing are exemplified as the change targets of the engine control state that are changed in order to judge the failure of the SCV 48. However, these change targets of the engine control state are not necessarily the above two types. There is no need to limit it to.

【0084】・本実施形態では、SCV48を閉じたと
きにスワールが強くなり、SCV48を開いたときにス
ワールが弱くなる吸気系の構造を採用したが、本発明は
これに限定されない。即ち、これに代えて、SCV48
を閉じたときにスワールが弱くなり、SCV48が開い
たときにスワールが強くなる吸気系の構造を採用しても
よい。
In this embodiment, the swirl becomes strong when the SCV 48 is closed, and the swirl becomes weak when the SCV 48 is opened. However, the present invention is not limited to this. That is, instead of this, SCV48
An intake system structure in which the swirl becomes weak when the SCV 48 is closed and becomes strong when the SCV 48 is opened may be adopted.

【0085】[0085]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本実施形態におけるSCVの故障診断装置が適
用されたエンジン全体を示す断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an entire engine to which an SCV failure diagnosis device according to the present embodiment is applied.

【図2】同エンジンにおける吸気系の構造を示す平断面
図。
FIG. 2 is a plan sectional view showing a structure of an intake system in the engine.

【図3】上記故障診断装置の電気的構成を示すブロック
図。
FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the failure diagnosis device.

【図4】SCVの閉指令がなされるエンジンの運転領域
を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing an operating region of an engine in which an SCV closing command is issued.

【図5】閉故障の判断手順を示すフローチャート。FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for determining a closing failure.

【図6】開故障の判断手順を示すフローチャート。FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for determining an open failure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…エンジン、11c…ノックセンサ、14c…クラ
ンクポジションセンサ、21b…カムポジションセン
サ、23…スロットルバルブ、24…スロットル用モー
タ、32…吸気通路、40…燃料噴射弁、41…点火プ
ラグ、41a…イグナイタ、44…スロットルポジショ
ンセンサ、48…スワールコントロールバルブ(SC
V)、49…アクチュエータ、57…バキュームタン
ク、58…負圧通路、59…吸引通路、61…VSV、
92…電子制御ユニット(ECU)。
11 ... Engine, 11c ... Knock sensor, 14c ... Crank position sensor, 21b ... Cam position sensor, 23 ... Throttle valve, 24 ... Throttle motor, 32 ... Intake passage, 40 ... Fuel injection valve, 41 ... Spark plug, 41a ... Igniter, 44 ... Throttle position sensor, 48 ... Swirl control valve (SC
V), 49 ... Actuator, 57 ... Vacuum tank, 58 ... Negative pressure passage, 59 ... Suction passage, 61 ... VSV,
92 ... Electronic control unit (ECU).

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F02D 43/00 301 F02D 43/00 301B 301E 301U 45/00 345 45/00 345A 368 368Z F02P 5/15 F02P 5/15 L Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI F02D 43/00 301 F02D 43/00 301B 301E 301U 45/00 345 45/00 345A 368 368Z F02P 5/15 F02P 5/15 L

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】内燃機関の吸気通路に設けられ、機関運転
状態に基づき開弁位置と閉弁位置との間で制御されるこ
とにより燃焼室内のガスの流動状態を変更する吸気流制
御弁の故障診断装置において、 内燃機関の燃焼状態の悪化が検出されたとき、前記吸気
流制御弁が一方の弁位置にある状態に適した機関制御状
態から、同吸気流制御弁が他方の弁位置にある状態に適
した機関制御状態へと、内燃機関の制御状態を変更する
変更手段と、 前記変更手段による機関制御状態の変更後に、内燃機関
の燃焼状態の悪化が検出されないことに基づき、前記吸
気流制御弁に故障が発生している旨の診断を行う診断手
段とを備え前記内燃機関は、機関運転状態に応じて燃焼方式を均質
燃焼と成層燃焼との間で切り換えるものであり、 前記変更手段は、内燃機関の成層燃焼運転時に燃焼状態
の悪化が検出されたとき、燃焼方式を成層燃焼から均質
燃焼に切り換えるものである ことを特徴とする吸気流制
御弁の故障診断装置。
1. An intake flow control valve provided in an intake passage of an internal combustion engine for changing a flow state of gas in a combustion chamber by being controlled between an open position and a closed position based on an engine operating state. In the failure diagnosis device, when the deterioration of the combustion state of the internal combustion engine is detected, the intake flow control valve is changed from the engine control state suitable for the state in which the intake flow control valve is in one valve position to the other valve position. Change means for changing the control state of the internal combustion engine to an engine control state suitable for a certain state, and after the change of the engine control state by the changing means, deterioration of the combustion state of the internal combustion engine is not detected and a diagnostic means for performing diagnosis to the effect that a failure in the flow control valve has occurred, the internal combustion engine, the homogeneous combustion mode in accordance with the engine operating condition
Switching between combustion and stratified charge combustion, and the changing means changes the combustion state during stratified charge combustion operation of the internal combustion engine.
When the deterioration of the combustion is detected, the combustion method is changed from stratified combustion to homogeneous.
A failure diagnosis device for an intake flow control valve, which is characterized by switching to combustion .
【請求項2】請求項1記載の吸気流制御弁の故障診断装
置において、前記変更手段は、成層燃焼が行われるとともに前記吸気
流制御弁が前記ガスの流動を弱くする弁位置にある機関
運転状態で、内燃機関における燃焼様態の悪化が検出さ
れたとき、 燃焼方式を成層燃焼から均質燃焼に切り換え
るものであることを特徴とする吸気流制御弁の故障診断
装置。
2. The failure diagnosis device for an intake air flow control valve according to claim 1, wherein the changing means performs stratified combustion and the intake air
Engine with a flow control valve in a valve position that weakens the flow of the gas
In operating condition, deterioration of combustion mode in internal combustion engine is detected.
When the engine is turned on, the failure diagnosis device for the intake flow control valve is characterized in that the combustion system is switched from stratified combustion to homogeneous combustion.
【請求項3】内燃機関の吸気通路に設けられ、機関運転
状態に基づき開弁位置と閉弁位置との間で制御されるこ
とにより燃焼室内のガスの流動状態を変更する吸気流制
御弁の故障診断装置において、 内燃機関の燃焼状態の悪化が検出されたとき、前記吸気
流制御弁が一方の弁位置にある状態に適した機関制御状
態から、同吸気流制御弁が他方の弁位置にある状態に適
した機関制御状態へと、内燃機関の制御状態を変更する
変更手段と、 前記変更手段による機関制御状態の変更後に、内燃機関
の燃焼状態の悪化が検出されないことに基づき、前記吸
気流制御弁に故障が発生している旨の診断を行う診断手
段とを備え、 前記内燃機関は、機関運転状態に応じて燃焼方式を均質
燃焼と成層燃焼との間で切り換えるものであり、 前記変更手段は、均質燃焼が行われるとともに前記吸気
流制御弁が前記ガスの流動を強くする弁位置にある機関
運転状態で、内燃機関における燃焼様態の悪化が検出さ
れたとき、同機関の点火時期を前記吸気流制御弁が前記
ガスの流動を弱くする弁位置にある状態に適した時期へ
と切り換えるものであることを特徴とする吸気流制御弁
の故障診断装置。
3. An engine operating in an intake passage of an internal combustion engine.
It is controlled between the open and closed positions based on the condition.
Intake flow control that changes the flow state of gas in the combustion chamber by
When the deterioration of the combustion state of the internal combustion engine is detected in the control valve failure diagnosis device, the intake air
Engine control condition suitable for the flow control valve in one valve position
From the state, it is suitable for the state where the intake flow control valve is in the other valve position.
Change the control state of the internal combustion engine to the controlled engine control state
Changing means and an internal combustion engine after changing the engine control state by the changing means
Based on the fact that the deterioration of the combustion state of
A diagnostic hand that diagnoses that a malfunction has occurred in the air flow control valve.
The internal combustion engine has a homogeneous combustion method according to engine operating conditions.
Combustion and stratified charge combustion are switched, and the changing means performs combustion in an internal combustion engine in an engine operating state in which homogeneous combustion is performed and the intake flow control valve is in a valve position that strengthens the flow of the gas. When the deterioration of the state is detected, the intake flow control valve sets the ignition timing of the engine to the above.
To a time suitable for the valve position that weakens the gas flow
A failure diagnosis device for an intake flow control valve, characterized by being switched between.
【請求項4】内燃機関の吸気通路に設けられ、機関運転
状態に基づき開弁位置と閉弁位置との間で制御されるこ
とにより燃焼室内のガスの流動状態を変更する吸気流制
御弁の故障診断装置において、 内燃機関の燃焼状態の悪化が検出されたとき、前記吸気
流制御弁が一方の弁位置にある状態に適した機関制御状
態から、同吸気流制御弁が他方の弁位置にある状態に適
した機関制御状態へと、内燃機関の制御状態を変更する
変更手段と、 前記変更手段による機関制御状態の変更後に、内燃機関
の燃焼状態の悪化が検出されないことに基づき、前記吸
気流制御弁に故障が発生している旨の診断を行う診断手
段とを備え、 前記内燃機関は、機関運転状態に応じて燃焼方式を切
換えるものであり、 前記変更手段は、内燃機関の燃焼状態の悪化を検出した
ときに変更する機関制御状態の変更対象を燃焼方式毎に
異ならせることを特徴とする吸気流制御弁の故障診断装
置。
4. An engine operating in an intake passage of an internal combustion engine.
It is controlled between the open and closed positions based on the condition.
Intake flow control that changes the flow state of gas in the combustion chamber by
When the deterioration of the combustion state of the internal combustion engine is detected in the control valve failure diagnosis device, the intake air
Engine control condition suitable for the flow control valve in one valve position
From the state, it is suitable for the state where the intake flow control valve is in the other valve position.
Change the control state of the internal combustion engine to the controlled engine control state
Changing means and an internal combustion engine after changing the engine control state by the changing means
Based on the fact that the deterioration of the combustion state of
A diagnostic hand that diagnoses that a malfunction has occurred in the air flow control valve.
And a stage, the internal combustion engine is for Switching Operation <br/> changing the combustion method according to the engine operating condition, said changing means detects the deterioration of the combustion state of the internal combustion engine
The target of changing the engine control state, which is changed at each time, for each combustion method
A failure diagnosis device for an intake flow control valve, which is different .
JP19269399A 1999-07-07 1999-07-07 Failure diagnosis device for intake flow control valve Expired - Lifetime JP3533997B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19269399A JP3533997B2 (en) 1999-07-07 1999-07-07 Failure diagnosis device for intake flow control valve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19269399A JP3533997B2 (en) 1999-07-07 1999-07-07 Failure diagnosis device for intake flow control valve

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001020782A JP2001020782A (en) 2001-01-23
JP3533997B2 true JP3533997B2 (en) 2004-06-07

Family

ID=16295487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19269399A Expired - Lifetime JP3533997B2 (en) 1999-07-07 1999-07-07 Failure diagnosis device for intake flow control valve

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3533997B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4617598B2 (en) * 2001-04-27 2011-01-26 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine control method and apparatus
JP2005201172A (en) 2004-01-16 2005-07-28 Toyota Motor Corp Failure diagnosis device for intake air flow control device
DE102004042062A1 (en) * 2004-08-27 2006-03-02 Adam Opel Ag Method for the functional diagnosis of at least one charge movement flap
JP2006329161A (en) * 2005-05-30 2006-12-07 Toyota Motor Corp Control device for internal combustion engine
JP4765756B2 (en) * 2006-05-09 2011-09-07 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001020782A (en) 2001-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5988137A (en) Controller of in-cylinder injection spark ignition internal combustion engine
US5722363A (en) Cylinder-injection type internal combustion engine and a fuel injection control apparatus therefor
US7992538B2 (en) Method of controlling an internal combustion engine and system including the engine
EP1403512A1 (en) Engine start system
JP2002322934A (en) Intake control device for internal combustion engine
WO2006134470A1 (en) Starting system and method of internal combustion engine
KR100233930B1 (en) Control device of internal combustion engine
KR100214799B1 (en) Control unit of an internal combustion engine
US6003489A (en) Fuel injection control device of in-cylinder type internal combustion engine
WO2019230406A1 (en) Control device of internal combustion engine and control method of internal combustion engine
EP1840369B1 (en) Engine starting system
JP3533997B2 (en) Failure diagnosis device for intake flow control valve
JP3268517B2 (en) Diagnosis device for combustion improvement mechanism in internal combustion engine
JP3797011B2 (en) In-cylinder internal combustion engine
JP3807473B2 (en) Internal combustion engine
JP4337247B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP3879270B2 (en) Negative pressure control device for in-vehicle internal combustion engine
JP3546742B2 (en) Intake air amount control device for internal combustion engine
JP4124517B2 (en) Internal combustion engine with a supercharger
JPH1113493A (en) Intake-air controller for engine
JP3661407B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP4339599B2 (en) In-cylinder injection internal combustion engine control device
JP4092579B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP4224902B2 (en) Abnormality detection device for exhaust gas recirculation device
JP3478027B2 (en) Intake control device for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040119

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040217

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040301

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090319

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100319

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110319

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110319

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120319

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120319

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130319

Year of fee payment: 9