專利名稱：預(yù)混合壓燃內(nèi)燃機(jī)的故障診斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使燃料和空氣的混合氣在燃燒室內(nèi)壓縮而自著火的預(yù) 混合壓燃內(nèi)燃機(jī)的故障診斷裝置。
背景技術(shù)：
根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來(lái)切換進(jìn)氣門或排氣門的氣門正時(shí)的可變
氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)，例如被公開于日本特開平3-9010號(hào)公#>乂及日本特開 平6-317117號(hào)公報(bào)中。在具有可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)中，在可變 氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)發(fā)生故障的情況下，由于實(shí)際的氣門正時(shí)與要求的氣門正 時(shí)不一致，因此導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)性能降低。
在上述公報(bào)中，公開了能夠診斷可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)是否發(fā)生故障的 裝置。在特開平3-9010號(hào)公報(bào)中，根據(jù)氣門正時(shí)的切換信號(hào)和檢測(cè)出 的吸入空氣量，診斷可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)是否發(fā)生故障。
在特開平6-317117號(hào)公報(bào)中，對(duì)通過(guò)進(jìn)氣脈動(dòng)檢測(cè)部檢測(cè)出的進(jìn)氣 脈動(dòng)電平和按照內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)條件設(shè)定的規(guī)定的脈動(dòng)電平進(jìn)行比較，從 而診斷可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)是否發(fā)生故障。
預(yù)混合壓燃內(nèi)燃機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于NOx少、幾乎不產(chǎn)生煙塵，但是與火 花點(diǎn)火方式的內(nèi)燃機(jī)相比容易發(fā)生不著火和爆震。因此，在日本特開 2005-315126號(hào)公報(bào)所公開的預(yù)混合壓燃內(nèi)燃機(jī)中，根據(jù)需要進(jìn)行火花 點(diǎn)火，或者進(jìn)行在燃燒室內(nèi)殘留排氣或?qū)⑴艢庠傥肴紵业膬?nèi)部 EGR,由此利用排氣熱能而易于實(shí)現(xiàn)壓燃燃燒。在日本特開2005-315126 號(hào)公報(bào)所公開的內(nèi)燃機(jī)中，由于壓燃和火花點(diǎn)火所需的適當(dāng)?shù)臍忾T正時(shí) 不同，因此需要可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)。
但是，在日本特開平3-卯10號(hào)公報(bào)和日本特開平6-317117號(hào)公報(bào) 中，沒(méi)有公開適于兼用壓燃和火花點(diǎn)火的預(yù)混合壓燃火內(nèi)燃機(jī)的故障診 斷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種對(duì)預(yù)混合壓燃內(nèi)燃機(jī)適用的故障診斷裝 置，該預(yù)混合壓燃內(nèi)燃機(jī)使用進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)和排氣側(cè)可變氣門機(jī)
構(gòu)來(lái)進(jìn)行內(nèi)部EGR。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，提供一種預(yù)混合 壓燃內(nèi)燃機(jī)的故障診斷裝置，該預(yù)混合壓燃內(nèi)燃機(jī)具有能夠改變進(jìn)氣門 工作狀態(tài)的進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)，以及能夠改變排氣門工作狀態(tài)的排氣 側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)，能夠使燃燒模式在伴隨內(nèi)部EGR的壓燃燃燒和火花 點(diǎn)火燃燒之間切換。上述故障診斷裝置具有進(jìn)氣流量檢測(cè)部和判定部。 上述進(jìn)氣流量檢測(cè)部檢測(cè)吸入到上述內(nèi)燃機(jī)的燃燒室內(nèi)的混合氣的流 量即進(jìn)氣流量。上述判定部，根據(jù)通過(guò)上述進(jìn)氣流量檢測(cè)部檢測(cè)出的進(jìn) 氣流量的變化信息，來(lái)判定上述進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)和排氣側(cè)可變氣門 機(jī)構(gòu)是否發(fā)生故障。上述判定部，根據(jù)從上述火花點(diǎn)火燃燒向上述壓燃 燃燒切換的信息、上述進(jìn)氣流量的變化信息、預(yù)先設(shè)定的第一基準(zhǔn)變化 信息，來(lái)判斷是否發(fā)生上述故障。另外，上述判定部，根據(jù)從上述壓燃 燃燒向上述火花點(diǎn)火燃燒切換的信息、上述進(jìn)氣流量的變化信息、預(yù)先 設(shè)定的第二基準(zhǔn)變化信息，來(lái)判斷是否發(fā)生上述故障。


圖1A和圖1B是表示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的預(yù)混合壓燃內(nèi)燃機(jī)的故 障診斷裝置的簡(jiǎn)略結(jié)構(gòu)圖。
圖2A是圖1A和圖1B的局部俯視圖。
圖2B是表示圖1A和圖1B的內(nèi)燃機(jī)的排氣門和進(jìn)氣門的SI燃燒 時(shí)的工作狀態(tài)的時(shí)序圖。
圖2C是表示圖1A和圖1B的內(nèi)燃機(jī)的排氣門和進(jìn)氣門的HCCI燃 燒時(shí)的工作狀態(tài)的時(shí)序圖。
圖3是表示圖1A和圖1B的內(nèi)燃機(jī)的排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)的立體圖。
圖4是表示能夠進(jìn)行壓燃燃燒的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域的圖表。圖5A是表示在從SI燃燒切換到HCCI燃燒時(shí)排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu) 發(fā)生故障情況下的進(jìn)氣流量變化例的圖表。
圖5B是表示在從SI燃燒切換到HCCI燃燒時(shí)進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu) 發(fā)生故障情況下的進(jìn)氣流量變化例的圖表。
圖5C是表示在從HCCI燃燒切換到SI燃燒時(shí)排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu) 發(fā)生故障情況下的進(jìn)氣流量變化例的圖表。
圖5D是表示在從HCCI燃燒切換到SI燃燒時(shí)進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu) 發(fā)生故障情況下的進(jìn)氣流量變化例的圖表。
圖5E是表示在從SI燃燒切換到HCCI燃燒時(shí)排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu) 發(fā)生故障情況下的排氣門和進(jìn)氣門的工作狀態(tài)的時(shí)序圖。
圖5F是表示在從SI燃燒切換到HCCI燃燒時(shí)進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu) 發(fā)生故障情況下的排氣門和進(jìn)氣門的工作狀態(tài)的時(shí)序圖。
圖5G是表示在從HCCI燃燒切換到SI燃燒時(shí)排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu) 發(fā)生故障情況下的排氣門和進(jìn)氣門的工作狀態(tài)的時(shí)序圖。
圖5H是表示在從HCCI燃燒切換到SI燃燒時(shí)進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu) 發(fā)生故障情況下的排氣門和進(jìn)氣門的工作狀態(tài)的時(shí)序圖。
圖6是表示切換控制程序的流程圖。
圖7和圖8分別為表示故障診斷程序的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下參照?qǐng)D1~圖8并結(jié)合本發(fā)明具體化的一個(gè)實(shí)施方式對(duì)固定式的 預(yù)混合壓燃內(nèi)燃機(jī)的故障診斷裝置進(jìn)行說(shuō)明。
如圖1A和圖1B所示，在形成于氣缸體11的多個(gè)氣缸lll(圖中僅 示出一個(gè))中分別可往復(fù)移動(dòng)地容置有活塞12。在氣缸111內(nèi)劃分燃燒 室112的活塞12,經(jīng)由連桿13與曲軸14連接。活塞12的往復(fù)運(yùn)動(dòng)經(jīng) 由連桿13轉(zhuǎn)換為曲軸14的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。多個(gè)氣缸111沿著曲軸14的軸 向直列配置，以下僅對(duì)一個(gè)氣缸lll進(jìn)行說(shuō)明。在氣缸體11上連結(jié)有氣缸蓋15。在氣缸蓋15上形成有一對(duì)進(jìn)氣口 151A、 151B和一對(duì)排氣口 152A、 152B。進(jìn)氣口 151A、 151B通過(guò)安裝 在氣缸蓋15上的進(jìn)氣門16A、 16B分別進(jìn)行開閉。排氣口 152A、 152B 通過(guò)安裝在氣缸蓋15上的排氣門17A、17B分別進(jìn)行開閉。排氣口 152A、 152B與排氣通道43連接。
在氣缸蓋15的面向燃燒室112的內(nèi)側(cè)安裝有火花塞18?；鸹ㄈ?8 用于在燃燒室112內(nèi)產(chǎn)生火花(點(diǎn)火)?；鸹ㄈ?8的點(diǎn)火由控制計(jì)算機(jī) C控制。
如圖2A所示，在氣缸蓋15的上方設(shè)有進(jìn)氣凸輪軸19和排氣凸輪 軸20。在進(jìn)氣凸輪軸19上設(shè)有一對(duì)低升程進(jìn)氣凸輪21和一個(gè)高升程進(jìn) 氣凸輪22,在排氣凸輪軸20設(shè)有一對(duì)低升程排氣凸輪23和一個(gè)高升程 排氣凸輪24。低升程進(jìn)氣凸輪21能夠驅(qū)動(dòng)圖1A所示的低升程進(jìn)氣凸 輪桿25A,高升程進(jìn)氣凸輪22能夠驅(qū)動(dòng)圖1B所示的高升程進(jìn)氣凸輪桿 25B。低升程排氣凸輪23能夠驅(qū)動(dòng)圖1A所示的低升程排氣凸輪桿26A， 高升程排氣凸輪24能夠驅(qū)動(dòng)圖1B所示的高升程排氣凸輪桿26B。
圖3表示具有排氣凸輪軸20、低升程排氣凸輪23、高升程排氣凸 輪24、高升程排氣凸輪桿26B以及低升程排氣凸輪桿26A的排氣側(cè)可 變氣門機(jī)構(gòu)27。高升程排氣凸輪桿26B能夠與低升程排氣凸輪桿26A 分離?？梢詮囊簤汗┙o調(diào)整機(jī)構(gòu)28 (參照?qǐng)D1A和圖1B)向排氣側(cè)可 變氣門機(jī)構(gòu)27供給液壓。在從液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28向排氣側(cè)可變氣門 機(jī)構(gòu)27供給液壓時(shí)，高升程排氣凸輪桿26B與低升程排氣凸輪桿26A 連接，高升程排氣凸輪桿26B被高升程排氣凸輪24驅(qū)動(dòng)。圖2B中的 曲線Dl表示在高升程排氣凸輪桿26B與低升程排氣凸輪桿26A連結(jié)的 狀態(tài)下，高升程排氣凸輪桿26B被驅(qū)動(dòng)時(shí)的排氣門17A、 17B的工作狀 態(tài)的一例。具體而言，曲線D1表示從排氣門17A、 17B的打開正時(shí)起 到關(guān)閉正時(shí)為止的氣門升程量的變化。從液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28向排氣 側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)27供給液壓的狀態(tài)，相當(dāng)于將火花點(diǎn)火燃燒用高升程 排氣凸輪24的運(yùn)動(dòng)向排氣門17A、 17B傳遞的第一排氣工作狀態(tài)。
當(dāng)停止從液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28向排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)27供給液壓 時(shí)，高升程排氣凸輪桿26B與低升程排氣凸輪桿26A分離，由此，高 升程排氣凸輪桿26B進(jìn)行空擺動(dòng)，低升程排氣凸輪桿26A被低升程排氣凸輪23驅(qū)動(dòng)。圖2C中的曲線D2表示在高升程排氣凸輪桿26B與低 升程排氣凸輪桿26A分離的狀態(tài)下，低升程排氣凸輪桿26A被驅(qū)動(dòng)時(shí) 的排氣門17A、 17B的工作狀態(tài)(從打開正時(shí)起到關(guān)閉正時(shí)為止的氣門 升程量的變化)的一例。停止從液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28向排氣側(cè)可變氣 門機(jī)構(gòu)27供給液壓的狀態(tài)，相當(dāng)于將壓燃燃燒用低升程排氣凸輪23的 運(yùn)動(dòng)向排氣門17A、 17B傳遞的第二排氣工作狀態(tài)。
如圖2A和圖2B所示的進(jìn)氣凸輪軸19、 一對(duì)低升程進(jìn)氣凸輪21、 高升程進(jìn)氣凸輪22、 一對(duì)低升程進(jìn)氣凸輪桿25A以及高升程進(jìn)氣凸輪 桿25B構(gòu)成了進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)29，其具有與排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu) 27相同的結(jié)構(gòu)，高升程進(jìn)氣凸輪桿25B能夠與低升程進(jìn)氣凸輪桿25A 分離?？梢詮囊簤汗┙o調(diào)整機(jī)構(gòu)28向進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)29供給液壓。 在從液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28向進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)29供給液壓時(shí)，高升 程進(jìn)氣凸輪桿25B與低升程進(jìn)氣凸輪桿25A連結(jié)，高升程進(jìn)氣凸輪桿 25B被高升程進(jìn)氣凸輪22驅(qū)動(dòng)。圖2B中的曲線El表示在高升程進(jìn)氣 凸輪桿25B與低升程進(jìn)氣凸輪桿25A連接的狀態(tài)下，高升程進(jìn)氣凸輪 桿25B被驅(qū)動(dòng)時(shí)的進(jìn)氣門16A、 16B的工作狀態(tài)(從打開正時(shí)起到關(guān)閉 正時(shí)為止的氣門升程量的變化)的一例。從液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28向進(jìn) 氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)29供給液壓的狀態(tài)，相當(dāng)于將火花點(diǎn)火燃燒用高升 程進(jìn)氣凸輪22的運(yùn)動(dòng)向進(jìn)氣門16A、 16B傳遞的第一進(jìn)氣工作狀態(tài)。
當(dāng)停止從液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28向進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)29供給液壓 時(shí)，高升程進(jìn)氣凸輪桿25B與低升程進(jìn)氣凸輪桿25A分離，由此，高 升程進(jìn)氣凸輪桿25B進(jìn)行空擺動(dòng)，低升程進(jìn)氣凸輪桿25A被低升程進(jìn) 氣凸輪21驅(qū)動(dòng)。圖2C中的曲線E2表示在高升程進(jìn)氣凸輪桿25B與低 升程進(jìn)氣凸輪桿25A分離的狀態(tài)下，低升程進(jìn)氣凸輪桿25A被驅(qū)動(dòng)時(shí) 的進(jìn)氣門16A、 16B的工作狀態(tài)(從打開正時(shí)起到關(guān)閉正時(shí)為止的氣門 升程量的變化)的一例。停止從液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28向進(jìn)氣側(cè)可變氣 門機(jī)構(gòu)29供給液壓的狀態(tài)，相當(dāng)于將壓燃燃燒用低升程進(jìn)氣凸輪21的 運(yùn)動(dòng)向進(jìn)氣門16A、 16B傳遞的第二進(jìn)氣工作狀態(tài)。
液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28接受控制計(jì)算機(jī)C的控制。
如圖2A所示，在進(jìn)氣凸輪軸19的基端部設(shè)有公知的液壓式的進(jìn)氣 側(cè)可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)31 (以下稱為進(jìn)氣側(cè)VVT 31),在排氣凸輪軸20氣側(cè)VVT 32 )。進(jìn)氣側(cè)VVT 31將曲軸14的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力向進(jìn)氣凸輪軸 19傳遞，并且能夠通過(guò)液壓來(lái)改變進(jìn)氣凸輪軸19相對(duì)于曲軸14的旋轉(zhuǎn) 相位。排氣側(cè)VVT 32能夠?qū)⑶S14的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力向排氣凸輪軸20傳 遞，并且通過(guò)液壓來(lái)改變排氣凸輪軸20相對(duì)于曲軸14的旋轉(zhuǎn)相位。
進(jìn)氣側(cè)VVT 31經(jīng)由液壓管與路液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)30S連接，排氣 側(cè)VVT32經(jīng)由液壓管路與液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)30E連接。液壓供給調(diào)整 機(jī)構(gòu)30S控制對(duì)進(jìn)氣凸輪軸19的旋轉(zhuǎn)相位進(jìn)行調(diào)整的進(jìn)氣側(cè)VVT 31 的動(dòng)作，液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)30E控制對(duì)排氣凸輪軸20的旋轉(zhuǎn)相位進(jìn)行 調(diào)整的排氣側(cè)VVT 32的動(dòng)作。液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)30S、 30E接受控制 計(jì)算機(jī)C的控制。
如圖1A所示，與進(jìn)氣口 151A、 151B連接的進(jìn)氣通道33上連接有 噴嘴34。噴嘴34經(jīng)由燃料供給管道35以及電磁式流量控制閥36與未 圖示的燃料供給源連接。燃料為天然氣。噴嘴34向進(jìn)氣通道33內(nèi)噴射 燃料。流量控制閥36接受控制計(jì)算機(jī)C的控制。
在進(jìn)氣通道33的配設(shè)噴嘴34位置的上游部位設(shè)有節(jié)氣門37。節(jié)氣 門37的開度可以通過(guò)電動(dòng)機(jī)371改變。電動(dòng)機(jī)371受到控制機(jī)算機(jī)C 的控制。節(jié)氣門37對(duì)經(jīng)由空氣濾清器39吸入到進(jìn)氣通道33內(nèi)的空氣 的流量即進(jìn)氣流量進(jìn)行限制。從噴嘴34噴射的燃料與導(dǎo)入進(jìn)氣通道33 內(nèi)的空氣混合。空氣與燃料的混合氣在活塞12從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)的行 程中即進(jìn)氣口 151A、 151B打開期間被吸入到燃燒室112內(nèi)。吸入燃燒 室112內(nèi)的混合氣在活塞12從下止點(diǎn)到上止點(diǎn)的行程中即排氣口 152A、 152B關(guān)閉期間被壓縮。
節(jié)氣門37的開度通過(guò)節(jié)氣門開度檢測(cè)器38進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)節(jié)氣門 開度檢測(cè)器38檢測(cè)出的節(jié)氣門開度信息，被輸送到控制計(jì)算機(jī)C。
控制計(jì)算機(jī)C與運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測(cè)部40、曲軸角檢測(cè)器41以及氣流計(jì) 42電連接。運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測(cè)部40將表示要求的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷F的信息(本 實(shí)施方式中為節(jié)氣門開度)以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速N向控制計(jì)算機(jī)C輸出。 控制計(jì)算機(jī)C根據(jù)輸入的表示發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷F的信息以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速N， 對(duì)電動(dòng)機(jī)371、流量控制閥36、液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28、 30S、 30E和火花塞18進(jìn)行控制。控制計(jì)算機(jī)C根據(jù)通過(guò)曲軸角檢測(cè)器41檢測(cè)出的曲 軸角信息來(lái)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。作為進(jìn)氣流量檢測(cè)部的氣流計(jì)42，將檢測(cè) 出的進(jìn)氣流量信息發(fā)送給控制計(jì)算機(jī)C。
控制計(jì)算機(jī)C存儲(chǔ)圖4的圖形M，該圖形M由發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷F和發(fā) 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速N定義出來(lái)?？刂朴?jì)算機(jī)C判定從運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測(cè)部40輸入的 發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷F和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速N的組(以下稱為設(shè)定組(F， N))處于圖 形M中的區(qū)域S、 H中的哪個(gè)區(qū)域。設(shè)定組(F， N)在曲軸角每轉(zhuǎn)過(guò) 360度時(shí)輸入一次。區(qū)域S是通過(guò)火花塞18點(diǎn)火使燃燒室112內(nèi)的混合 氣燃燒的區(qū)域，區(qū)域H是能夠進(jìn)行壓燃燃燒的區(qū)域。
在排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)27和進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)29工作正常的狀 態(tài)下，并且設(shè)定組(F， N)處于區(qū)域S的情況下，控制計(jì)算機(jī)C將液 壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28控制于液壓供給狀態(tài)，并且進(jìn)行使火花塞18按照規(guī) 定正時(shí)點(diǎn)火的控制。即，在區(qū)域S進(jìn)行火花點(diǎn)火燃燒(以下稱為SI燃 燒)。當(dāng)液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28被控制于液壓供給狀態(tài)時(shí)，與高升程排氣 凸輪24的凸輪輪廓對(duì)應(yīng)的高升程排氣凸輪桿26B的擺動(dòng)被傳遞到排氣 門17A、 17B，排氣門17A、 17B以圖2B所示的工作狀態(tài)Dl進(jìn)4亍開閉。 高升程排氣凸輪24是火花點(diǎn)火燃燒用排氣凸輪。另外，與高升程進(jìn)氣 凸輪22的凸輪輪廓對(duì)應(yīng)的高升程進(jìn)氣凸輪桿25B的擺動(dòng)被傳遞到進(jìn)氣 門16A、 16B，進(jìn)氣門16A、 16B以圖2B所示的工作狀態(tài)El進(jìn)行開閉。 高升程進(jìn)氣凸輪22是火花點(diǎn)火燃燒用進(jìn)氣凸輪。
在排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)27和進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)29工作正常的狀 態(tài)下，并且設(shè)定組(F, N)處于區(qū)域H的情況下，控制計(jì)算機(jī)C將液 壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28控制于液壓供給停止?fàn)顟B(tài)，并且進(jìn)行不使火花塞18 點(diǎn)火的控制。即，在區(qū)域H進(jìn)行壓燃燃燒(以下稱為HCCI燃燒)。當(dāng) 液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28被控制于液壓供給停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，與低升程排氣凸 輪23的凸輪輪廓對(duì)應(yīng)的低升程排氣凸輪桿26A的擺動(dòng)被傳遞到排氣門 17A、 17B,排氣門17A、 17B以圖2C所示的工作狀態(tài)D2進(jìn)4亍開閉。 低升程排氣凸輪23是壓燃燃錄用排氣凸輪。另外，與低升程進(jìn)氣凸輪 21的凸輪輪廓對(duì)應(yīng)的低升程進(jìn)氣凸輪桿25A的擺動(dòng)被傳遞到進(jìn)氣門 16A、 16B，進(jìn)氣門16A、 16B以圖2C所示的工作狀態(tài)E2進(jìn)行開閉。 低升程進(jìn)氣凸輪21是壓燃燃燒用進(jìn)氣凸輪。圖6是表示對(duì)SI燃燒和HCCI燃燒的切換進(jìn)行控制的切換控制程 序的流程圖。圖7和圖8是表示用于診斷排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)27或進(jìn) 氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)29是否發(fā)生故障的故障診斷程序的流程圖。控制計(jì) 算機(jī)C，按照?qǐng)D6中流程所示切換控制程序來(lái)進(jìn)行切換控制，并且按照 圖7和圖8中流程所示故障診斷程序來(lái)進(jìn)行故障診斷控制。首先，按照 圖6所示流程來(lái)說(shuō)明切換控制。
控制計(jì)算機(jī)C在步驟S1中判斷設(shè)定組(F， N)是否處于區(qū)域S。 在設(shè)定組(F， N)不在區(qū)域S的情況下，控制計(jì)算機(jī)C在步驟S2中判 斷前次的設(shè)定組(F, N)是否處于區(qū)域S。如果前次的設(shè)定組(F， N) 不在區(qū)域S，則控制計(jì)算機(jī)C轉(zhuǎn)入步驟S6。
如果前次的設(shè)定組(F, N)處于區(qū)域S，則控制計(jì)算機(jī)C在步驟 S3中指令液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28從液壓供給狀態(tài)向液壓供給停止?fàn)顟B(tài)切 換。而液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28則根據(jù)該切換指令從液壓供給狀態(tài)向液壓 供給停止?fàn)顟B(tài)切換。
當(dāng)在步驟S1中設(shè)定組(F， N)處于區(qū)域S時(shí)，控制計(jì)算機(jī)C在步 驟S4中判斷前次的設(shè)定組(F， N)是否處于區(qū)域H。如果前次的設(shè)定 組(F， N)不在區(qū)域H，則控制計(jì)算機(jī)C轉(zhuǎn)入步驟S6。
如果前次的設(shè)定組(F， N)處于區(qū)域H，則控制計(jì)算機(jī)C在步驟 S5中指令液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28從液壓供給停止?fàn)顟B(tài)向液壓供給狀態(tài)切 換。而液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28則根據(jù)該切換指令從液壓供給停止?fàn)顟B(tài)向 液壓供給狀態(tài)切換。
如果在步驟S2中前次的設(shè)定組(F， N)不在區(qū)域S，或者在步驟 S4中前次的設(shè)定組(F, N)不在區(qū)域H，則控制計(jì)算機(jī)C在步驟S6 中判斷從步驟Sl開始是否經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間(例如10微妙)。在沒(méi)有經(jīng)過(guò) 規(guī)定時(shí)間的情況下，控制計(jì)算機(jī)C轉(zhuǎn)入步驟Sl。另一方面，如果經(jīng)過(guò) 了規(guī)定時(shí)間，則控制計(jì)算機(jī)C暫時(shí)結(jié)束本次控制周期，而轉(zhuǎn)入作為新的 控制周期的開始的步驟S1。
下面按照?qǐng)D7和圖8所示流程來(lái)說(shuō)明故障診斷控制。
控制計(jì)算機(jī)C在步驟Sll中判斷是否有上述切換指令。如果沒(méi)有切換指令，則控制計(jì)算機(jī)C在步驟S26中判斷從步驟Sll開始起發(fā)動(dòng)機(jī)周 期數(shù)是否達(dá)到基準(zhǔn)周期數(shù)(發(fā)動(dòng)機(jī)一次旋轉(zhuǎn)為一個(gè)周期)?；鶞?zhǔn)周期數(shù) 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定。如果沒(méi)有達(dá)到基準(zhǔn)周期數(shù)，則控制計(jì)算機(jī)C轉(zhuǎn)入 步驟Sll。
如果在步驟Sll中有切換指令，則控制計(jì)算機(jī)C根據(jù)通過(guò)氣流計(jì)42 檢測(cè)出的進(jìn)氣流量的變化信息，來(lái)判斷進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)29和排氣 側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)27有無(wú)異常。
在圖5A和圖5B的圖表中用實(shí)線表示的波形Go以及在圖5C和圖 5D的圖表中用虛線表示的波形Go，表示在進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)29和 排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)27沒(méi)有異常并且進(jìn)行SI燃燒的情況下，通過(guò)氣流 計(jì)42檢測(cè)出的進(jìn)氣流量的變化。在圖5A 5D的圖表中，橫軸表示時(shí)間， 縱軸表示檢測(cè)進(jìn)氣流量。時(shí)期To表示液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28從液壓供給 狀態(tài)向液壓供給停止?fàn)顟B(tài)，或者從液壓供給停止?fàn)顟B(tài)向液壓供給狀態(tài)切 換的時(shí)期。
在圖5A和圖5B的圖表中用虛線表示的波形Ho以及在圖5C和圖 5D的圖表中用實(shí)線表示的波形Ho，表示在進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)29和 排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)27沒(méi)有異常并且進(jìn)行HCCI燃燒的情況下，通過(guò) 氣流計(jì)42檢測(cè)出的進(jìn)氣流量的變化。
圖5A的圖表中的波形Hl表示在液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28從液壓供給 狀態(tài)切換到液壓供給停止?fàn)顟B(tài)時(shí)、即從SI燃燒切換到HCCI燃燒時(shí)、 排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)27出現(xiàn)異常的情況下，通過(guò)氣流計(jì)42檢測(cè)出的進(jìn) 氣流量的變化的一例。圖5A中的排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)27的異常會(huì)導(dǎo)致 盡管液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28從液壓供給狀態(tài)切換到液壓供給停止?fàn)顟B(tài)， 排氣門17A、 17B仍會(huì)以與高升程排氣凸輪24的凸輪輪廓對(duì)應(yīng)的工作 狀態(tài)Dl被驅(qū)動(dòng)，而不是以與低升程排氣凸輪23的凸輪輪廓對(duì)應(yīng)的工作 狀態(tài)D2被驅(qū)動(dòng)。
在圖5E的時(shí)序圖中用實(shí)線表示的曲線D1、 E2,表示圖5A所示異 常情況時(shí)的排氣門17A、 17B的工作狀態(tài)以及進(jìn)氣門16A、 16B的工作 狀態(tài)。在發(fā)生這種異常的情況下，不進(jìn)行內(nèi)部EGR，并且在活塞12從 上止點(diǎn)到下止點(diǎn)的途中燃燒室112內(nèi)成為負(fù)壓狀態(tài)，進(jìn)氣門16A、 16B打開，從而通過(guò)絕熱壓縮來(lái)加熱吸入氣體。其結(jié)果是，壓燃燃燒的進(jìn)氣
流量過(guò)大，著火過(guò)早。這里，所謂"內(nèi)部EGR"是指在排氣行程途 中關(guān)閉排氣門，將已燃燒氣體的一部分留在燃燒室112內(nèi)，4吏留下的已 燃燒氣體在下一燃燒周期中與供給到燃燒室112內(nèi)的新氣體混合。
圖5B的圖表中的波形H2表示在液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28從液壓供給 狀態(tài)切換到液壓供給停止?fàn)顟B(tài)時(shí)、即從SI燃燒切換到HCCI燃燒時(shí)、 進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)29出現(xiàn)異常的情況下，通過(guò)氣流計(jì)42檢測(cè)出的進(jìn) 氣流量的變化的一例。這里的進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)29的異常會(huì)導(dǎo)致 盡管液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28從液壓供給狀態(tài)切換到液壓供給停止?fàn)顟B(tài)， 但是進(jìn)氣門16A、 16B仍會(huì)以與高升程進(jìn)氣凸輪22的凸輪輪廓對(duì)應(yīng)的 工作狀態(tài)E1被驅(qū)動(dòng)，而不是以與低升程進(jìn)氣凸輪21的凸輪輪廓對(duì)應(yīng)的 工作狀態(tài)E2被驅(qū)動(dòng)。
在圖5F的時(shí)序圖中用實(shí)線表示的曲線D2、 El表示圖5B所示異常 情況時(shí)的排氣門17A、 17B的工作狀態(tài)以及進(jìn)氣門16A、 16B的工作狀 態(tài)。在發(fā)生這種異常的情況下，通過(guò)內(nèi)部EGR留在燃燒室112內(nèi)的排 氣氣體，從燃燒室112回到進(jìn)氣通道33后，被再次吸入到燃燒室112 內(nèi)。因此，在HCCI燃燒中吸入空氣的上升開始時(shí)期過(guò)早，并且燃燒室 112內(nèi)的溫度降低，導(dǎo)致燃燒不穩(wěn)定。
如果在圖7的步驟Sll中有切換指令，則控制計(jì)算機(jī)C在步驟S12 中判斷切換指令是否為從液壓供給狀態(tài)向液壓供給停止?fàn)顟B(tài)的切換。在 切換指令是從液壓供給狀態(tài)向液壓供給停止?fàn)顟B(tài)切換的情況下，控制計(jì) 算機(jī)C在步驟S13中，對(duì)在圖5A和圖5B中液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28從液 壓供給狀態(tài)切換到液壓供給停止?fàn)顟B(tài)的時(shí)期To以后檢測(cè)出的進(jìn)氣流量 的最大值Mx和預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)最大值M2進(jìn)行比較，對(duì)時(shí)期To以后 檢測(cè)出的進(jìn)氣流量的上升開始時(shí)期Tx和預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)開始時(shí)期Tl 進(jìn)行比較。步驟S13是在從SI燃燒向HCCI燃燒切換時(shí)判定進(jìn)氣側(cè)可 變氣門機(jī)構(gòu)29有無(wú)故障的步驟。M2>Mx或者Tl<Tx這樣的判定是 進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)29無(wú)故障的判定，M2<Mx且Tl>Tx這樣的判定 是進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)29有故障的判定?；鶞?zhǔn)最大值M2是作為第一 基準(zhǔn)變化信息的第一基準(zhǔn)最大值，基準(zhǔn)開始時(shí)期Tl是作為笫一基準(zhǔn)變 化信息的第一基準(zhǔn)開始時(shí)期。在M2 > Mx或者Tl < Tx的情況下，控制計(jì)算機(jī)C在步驟S17中對(duì) 在時(shí)期To以后檢測(cè)出的進(jìn)氣流量的最大值Mx和預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)最大 值Ml ( >M2 )進(jìn)行比較。步驟S17是判定在從SI燃燒向HCCI燃燒切 換時(shí)排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)27有無(wú)故障的步驟。Ml>Mx的判定是排氣 側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)27無(wú)故障的判定，Ml<Mx的判定是排氣側(cè)可變氣門機(jī) 構(gòu)27有故障的判定。基準(zhǔn)最大值Ml是作為第一基準(zhǔn)變化信息的第一 基準(zhǔn)最大值。
在Ml>Mx的情況下，控制計(jì)算機(jī)C轉(zhuǎn)入作為新的控制周期的開 始的步驟Sll。
在Ml<Mx的情況下，控制計(jì)算機(jī)C在步驟S18中持續(xù)進(jìn)行火花塞 18的點(diǎn)火。持續(xù)進(jìn)行火花塞18的點(diǎn)火是通過(guò)火花點(diǎn)火來(lái)輔助HCCI燃 燒并防止異常燃燒和不著火。另外，控制計(jì)算機(jī)C在步驟S19中使火花 塞18的點(diǎn)火時(shí)期延遲?；鸹ㄈ?8的點(diǎn)火時(shí)期的延遲能夠抑制過(guò)早的著 火。然后，控制計(jì)算機(jī)C在步驟S15中將液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28從液壓 供給停止?fàn)顟B(tài)向液壓供給狀態(tài)切換。
在步驟S15的處理后，控制計(jì)算機(jī)C在步驟S16中進(jìn)行SI燃燒。
在步驟S13中，當(dāng)M2<Mx且Tl>Tx的情況下，控制計(jì)算機(jī)C在 步驟S14中持續(xù)進(jìn)行火花塞18的點(diǎn)火。持續(xù)進(jìn)行火花塞18的點(diǎn)火是通 過(guò)火花點(diǎn)火來(lái)輔助HCCI燃燒并防止異常燃燒和不著火。然后，控制計(jì) 算機(jī)C在步驟S15中將液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28從液壓供給停止?fàn)顟B(tài)向液 壓供給狀態(tài)切換。
在步驟S15的處理后，控制計(jì)算機(jī)C在步驟S16中進(jìn)行SI燃燒。
在步驟S16的處理后，控制計(jì)算機(jī)C轉(zhuǎn)入作為新的控制周期的開始 的步驟Sll。
在步驟S12中切換指令為從液壓供給停止?fàn)顟B(tài)向液壓供給狀態(tài)切換 的情況下，控制計(jì)算機(jī)C判斷進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)29和排氣側(cè)可變氣 門機(jī)構(gòu)27有無(wú)異常。控制計(jì)算機(jī)C根據(jù)通過(guò)氣流計(jì)42檢測(cè)出的進(jìn)氣流 量的變化信息，來(lái)判斷進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)29或排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu) 27有無(wú)異常。圖5C的圖表中的波形Gl表示在液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28從液壓供給 停止?fàn)顟B(tài)切換到液壓供給狀態(tài)時(shí)、即從HCCI燃燒切換到SI燃燒時(shí)、 排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)27出現(xiàn)異常的情況下，通過(guò)氣流計(jì)42檢測(cè)出的進(jìn) 氣流量變化的一例。圖5C中排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)27的異常會(huì)導(dǎo)致盡 管液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28從液壓供給停止?fàn)顟B(tài)切換到液壓供給狀態(tài)，排 氣門17A、 17B仍會(huì)以與低升程排氣凸輪23的凸輪輪廓對(duì)應(yīng)的工作狀 態(tài)D2被驅(qū)動(dòng)，而不是以與高升程排氣凸輪24的凸輪輪廓對(duì)應(yīng)的工作狀 態(tài)D1被驅(qū)動(dòng)。
在圖5G的時(shí)序圖中用實(shí)線表示的曲線D2、 El，表示圖5C所示異 常情況時(shí)的排氣門17A、 17B的工作狀態(tài)以及進(jìn)氣門16A、 16B的工作 狀態(tài)。在發(fā)生這種異常的情況下，通過(guò)內(nèi)部EGR使燃燒室112內(nèi)的排 氣氣體回到進(jìn)氣通道33—側(cè)后再次被吸入到燃燒室112內(nèi)。因此，由 于SI燃燒時(shí)的排氣返回，進(jìn)氣流量的上升加快。并且由于內(nèi)部EGR引 起的進(jìn)氣加熱而存在發(fā)生自著火和爆燃的可能性。
圖5D的圖表中的波形G2表示在液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28從液壓供給 停止?fàn)顟B(tài)切換到液壓供給狀態(tài)時(shí)、即從HCCI燃燒切換到SI燃燒時(shí)、 進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)29出現(xiàn)異常的情況下，通過(guò)氣流計(jì)42檢測(cè)出的進(jìn) 氣流量變化的一例。
在圖5H的時(shí)序圖中用實(shí)線表示的曲線D1、 E2，表示圖5D所示異 常情況時(shí)的排氣門17A、 17B的工作狀態(tài)以及進(jìn)氣門16A、 16B的工作 狀態(tài)。在發(fā)生這種異常的情況下，SI燃燒時(shí)的進(jìn)氣門的打開正時(shí)延遲， 吸入空氣量減少。
在步驟S12中切換指令為從液壓供給停止?fàn)顟B(tài)向液壓供給狀態(tài)切換 的情況下，控制計(jì)算機(jī)C在步驟S20中對(duì)圖5C和圖5D中液壓供給調(diào)
出的進(jìn)氣流量的最大值Mx和預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)最大值M3進(jìn)行比較，對(duì) 時(shí)期To以后檢測(cè)出的進(jìn)氣流量的上升開始時(shí)期Tx和預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)開 始時(shí)期T2進(jìn)行比較。步驟S20是判定在從HCCI燃燒向SI燃燒切換時(shí) 排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)27有無(wú)故障的步驟。M3《Mx或T2《Tx這樣的 判定是排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)27無(wú)故障的判定。M3>Mx且T2>Tx這樣 的判定是排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)27有故障的判定。基準(zhǔn)最大值M3是作
16為第二基準(zhǔn)變化信息的第二基準(zhǔn)最大值，基準(zhǔn)開始時(shí)期T2是作為第二 基準(zhǔn)變化信息的第二基準(zhǔn)開始時(shí)期。
在M3《Mx或者T2《Tx的情況下，控制計(jì)算機(jī)C在步驟S23中， 對(duì)時(shí)期To以后檢測(cè)出的進(jìn)氣流量的最大值Mx和預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)最大 值M4進(jìn)行比較，對(duì)時(shí)期To以后檢測(cè)出的進(jìn)氣流量的上升開始時(shí)期Tx 和預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)開始時(shí)期T3進(jìn)行比較。步驟S23是判定在從HCCI 燃燒向SI燃燒切換時(shí)進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)29有無(wú)故障的步驟。M4< Mx或者T3 > Tx這樣的判定是進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)29無(wú)故障的判定， M4>Mx且T3<Tx這樣的判定是進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)29有故障的判定。 基準(zhǔn)最大值M4是作為第二基準(zhǔn)變化信息的第二基準(zhǔn)最大值?；鶞?zhǔn)開始 時(shí)期T3是作為第二基準(zhǔn)變化信息的第二基準(zhǔn)開始時(shí)期。
在M4 < Mx或者T3 > Tx的情況下，控制計(jì)算機(jī)C轉(zhuǎn)入作為新的控 制周期的開始的步驟Sll。
在M4>Mx且T3<Tx的情況下，控制計(jì)算機(jī)C在步驟S21中使火 花塞18的點(diǎn)火時(shí)期延遲?；鸹ㄈ?8的點(diǎn)火是通過(guò)火花點(diǎn)火來(lái)輔助HCCI 燃燒并防止異常燃燒和不著火，火花塞18的點(diǎn)火時(shí)期延遲能夠抑制過(guò) 早著火。然后，控制計(jì)算機(jī)C在步驟S22中使進(jìn)氣側(cè)VVT31和火花塞 18的點(diǎn)火時(shí)期超前。進(jìn)氣側(cè)VVT 31和火花塞18的點(diǎn)火時(shí)期超前能夠 降低進(jìn)氣加熱。所謂進(jìn)氣側(cè)VVT31的超前是指進(jìn)氣門16A、 16B的打 開正時(shí)和關(guān)閉正時(shí)超前。步驟S22在各氣缸的轉(zhuǎn)矩偏差所引起的發(fā)動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)速波動(dòng)收斂到容許范圍內(nèi)之前持續(xù)進(jìn)行。
然后，控制計(jì)算機(jī)C在步驟S16中進(jìn)行SI燃燒。
在步驟S20中M3>Mx且T2>Tx的情況下，控制計(jì)算機(jī)C在步驟 S24中使排氣側(cè)VVT 32延遲，即通過(guò)排氣側(cè)VVT 32使排氣門17A、 17B的打開正時(shí)和關(guān)閉正時(shí)延遲。進(jìn)行排氣側(cè)VVT 32的延遲是為了減 少燃燒室112內(nèi)留存的排氣量，減少燃燒室112內(nèi)的排氣回到進(jìn)氣通道 33—側(cè)的量。減少回到進(jìn)氣通道33—側(cè)的排氣量，能夠防止進(jìn)氣流量 減少。另外，控制計(jì)算機(jī)C在步驟S25中使進(jìn)氣側(cè)VVT 31和火花塞 18的點(diǎn)火時(shí)期超前。在這種情況下使進(jìn)氣側(cè)VVT 31超前是為了在排氣 側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)27正常的其它氣缸中進(jìn)行內(nèi)部EGR，使火花塞18的點(diǎn)火時(shí)期超前則是為了燃燒穩(wěn)定化。
然后，控制計(jì)算機(jī)C在步驟S16中進(jìn)行SI燃燒。
在步驟S16的處理后，控制計(jì)算機(jī)C轉(zhuǎn)入作為新的控制周期的開始 的步驟Sll。
控制計(jì)算機(jī)C是根據(jù)通過(guò)氣流計(jì)42 (進(jìn)氣流量檢測(cè)部)檢測(cè)出的進(jìn) 氣流量的變化信息來(lái)判定進(jìn)氣側(cè)VVT 31和排氣側(cè)VVT 32有無(wú)故障的 判定部。另外，控制計(jì)算機(jī)C是在判定部進(jìn)行了有故障判定的情況下進(jìn) 行故障處置用燃燒控制的控制部。
第一實(shí)施方式具有以下優(yōu)點(diǎn)。
(1) 在排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)27發(fā)生故障的情況下，在液壓供給調(diào) 整機(jī)構(gòu)28從液壓供給狀態(tài)切換到液壓供給停止?fàn)顟B(tài)的時(shí)期To以后檢測(cè) 出的進(jìn)氣流量的最大值Mx大于基準(zhǔn)最大值Ml。控制計(jì)算機(jī)C,在確 定在液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28從液壓供給狀態(tài)切換到液壓供給停止?fàn)顟B(tài)的 時(shí)期To以后檢測(cè)出的進(jìn)氣流量的最大值Mx比基準(zhǔn)最大值Ml大的情 況下，判定排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)27有故障。
根據(jù)這種判定，控制計(jì)算機(jī)C使火花塞18的點(diǎn)火持續(xù)進(jìn)行，并且 使火花塞18的點(diǎn)火時(shí)期延遲，進(jìn)而控制液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28從液壓供 給停止?fàn)顟B(tài)返回到液壓供給狀態(tài)。因此，即使在從SI燃燒向HCCI燃 燒切換時(shí)排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)27發(fā)生故障，也能夠通過(guò)火花點(diǎn)火輔助 HCCI燃燒，抑制過(guò)早著火并防止異常燃燒和不著火。
(2) 在進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)29發(fā)生故障的情況下，在液壓供給調(diào)
出的進(jìn)氣流量的最大值Mx大于基準(zhǔn)最大值M2,并且在時(shí)期To以后檢 測(cè)出的進(jìn)氣流量的上升開始時(shí)期Tx早于基準(zhǔn)開始時(shí)期Tl?？刂朴?jì)算機(jī) C，在確定在液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28從液壓供給狀態(tài)切換到液壓供給停止 狀態(tài)的時(shí)期To以后檢測(cè)出的進(jìn)氣流量的最大值Mx比基準(zhǔn)最大值M2 大，并且在時(shí)期To以后檢測(cè)出的進(jìn)氣流量的上升開始時(shí)期Tx比基準(zhǔn)開 始時(shí)期Tl早的情況下，判定進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)29有故障。根據(jù)這種判定，控制計(jì)算機(jī)C使火花塞18的點(diǎn)火持續(xù)進(jìn)行，進(jìn)而 控制液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28從液壓供給停止?fàn)顟B(tài)返回到液壓供給狀態(tài)。 因此，即使在從SI燃燒向HCCI燃燒切換時(shí)進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)29發(fā) 生故障，也能夠通過(guò)火花點(diǎn)火輔助HCCI燃燒，防止異常燃燒和不著火。
使用預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)最大值M2和基準(zhǔn)開始時(shí)期Tl進(jìn)行判定， 夠有效避免對(duì)于進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)29有無(wú)故障的誤判。
戰(zhàn) 月b
(3) 在排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)27發(fā)生故障的情況下，在液壓供給調(diào)
出的進(jìn)氣流量的最大值Mx不足基準(zhǔn)最大值M3,并且在時(shí)期To以后檢 測(cè)出的進(jìn)氣流量的上升開始時(shí)期Tx早于基準(zhǔn)開始時(shí)期T2?？刂朴?jì)算機(jī) C,在確定在液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28從液壓供給停止?fàn)顟B(tài)切換到液壓供給 狀態(tài)的時(shí)期To以后檢測(cè)出的進(jìn)氣流量的最大值Mx小于基準(zhǔn)最大值 M3，并且在時(shí)期To以后檢測(cè)出的進(jìn)氣流量的上升開始時(shí)期Tx比基準(zhǔn) 開始時(shí)期T2早的情況下，判定排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)27有故障。
根據(jù)這種判定，控制計(jì)算機(jī)C進(jìn)行使排氣側(cè)VVT32延遲，并使進(jìn) 氣側(cè)VVT31和火花塞18的點(diǎn)火時(shí)期超前的控制。使排氣門17A、 17B 的開閉正時(shí)延遲的控制能夠減少內(nèi)部EGR量，使進(jìn)氣門16A、 16B的 開閉正時(shí)提前的控制則能夠使一定量的內(nèi)部EGR氣體也進(jìn)入到其它燃 燒室112內(nèi)而使其它燃燒室112內(nèi)部也成為相同的環(huán)境，使火花點(diǎn)火時(shí) 期提前的控制則能夠防止由于EGR增加所引起的火焰?zhèn)鞑ト紵龑?dǎo)致燃 燒不穩(wěn)定。因此，即使在從HCCI燃燒向SI燃燒切換時(shí)排氣側(cè)可變氣 門機(jī)構(gòu)27發(fā)生故障，也能夠防止進(jìn)氣流量減少而在處于正常狀態(tài)的其 它氣缸中進(jìn)行內(nèi)部EGR，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的燃燒并防止異常燃燒和不著火。
使用預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)最大值M3和基準(zhǔn)開始時(shí)期T2進(jìn)行判定，能 夠有效避免對(duì)于排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)27有無(wú)故障的誤判。
(4) 在進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)29發(fā)生故障的情況下，在液壓供給調(diào)
出的進(jìn)氣流量的最大值Mx小于基準(zhǔn)最大值M4,并且在時(shí)期To以后檢 測(cè)出的進(jìn)氣流量的上升開始時(shí)期Tx晚于基準(zhǔn)開始時(shí)期T3?？刂朴?jì)算機(jī) C,在確定在液壓供給調(diào)整機(jī)構(gòu)28從液壓供給停止?fàn)顟B(tài)切換到液壓供給狀態(tài)的時(shí)期To以后檢測(cè)出的進(jìn)氣流量的最大值Mx比基準(zhǔn)最大值M4 小，并且在時(shí)期To以后檢測(cè)出的進(jìn)氣流量的上升開始時(shí)期Tx比基準(zhǔn)開 始時(shí)期T2晚的情況下，判定進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)29有故障。
根據(jù)這種判定，控制計(jì)算機(jī)C進(jìn)行在使火花塞18的點(diǎn)火時(shí)期延遲 后，使進(jìn)氣側(cè)VVT 31和火花塞18的點(diǎn)火時(shí)期超前的控制。在進(jìn)氣側(cè) 可變氣門機(jī)構(gòu)29發(fā)生故障的情況下，在活塞12從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)的途 中，燃燒室112內(nèi)成為負(fù)壓狀態(tài)，進(jìn)氣門16A、 16B打開，因此通過(guò)絕 熱壓縮對(duì)吸入氣體進(jìn)行加熱。使火花點(diǎn)火時(shí)期延遲的控制會(huì)抑制由于燃 燒室112內(nèi)的加熱(進(jìn)氣加熱)所引起的火花點(diǎn)火和自著火這樣的點(diǎn)火 輔助自著火的發(fā)生。使進(jìn)氣門16A、 16B的開閉正時(shí)提前的控制以及使 暫時(shí)延遲的火花點(diǎn)火時(shí)期超前的控制，能夠降低進(jìn)氣加熱。因此，即使 在從HCCI燃燒向SI燃燒切換時(shí)進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)29發(fā)生故障，也 能夠防止異常燃燒和不著火。
使用預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)最大值M4和基準(zhǔn)開始時(shí)期T3進(jìn)行判定，能 夠有效避免對(duì)于進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)29有無(wú)故障的誤判。
本發(fā)明中也能夠采用以下實(shí)施方式。
在實(shí)施方式中，也可以僅根據(jù)對(duì)進(jìn)氣流量最大值和基準(zhǔn)最大值進(jìn)行 的比較來(lái)判定有無(wú)故障。
在實(shí)施方式中，也可以僅根據(jù)對(duì)上升開始時(shí)期和基準(zhǔn)時(shí)間的比較來(lái) 判定有無(wú)故障。
也可以在進(jìn)行了有故障判定后發(fā)出故障警報(bào)。
權(quán)利要求
1.一種故障診斷裝置，是預(yù)混合壓燃內(nèi)燃機(jī)中的故障診斷裝置，該內(nèi)燃機(jī)具有能夠改變進(jìn)氣門的工作狀態(tài)的進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)，以及能夠改變排氣門的工作狀態(tài)的排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)，能夠使燃燒模式在伴隨內(nèi)部EGR的壓燃燃燒和火花點(diǎn)火燃燒之間切換，該故障診斷裝置特征在于，具有進(jìn)氣流量檢測(cè)部，其檢測(cè)吸入到上述內(nèi)燃機(jī)的燃燒室內(nèi)的混合氣的流量即進(jìn)氣流量；判定部，其根據(jù)通過(guò)上述進(jìn)氣流量檢測(cè)部檢測(cè)出的進(jìn)氣流量的變化信息，來(lái)判定上述進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)和排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)有無(wú)故障，上述判定部，根據(jù)從上述火花點(diǎn)火燃燒向上述壓燃燃燒切換的信息、上述進(jìn)氣流量的變化信息、預(yù)先設(shè)定的第一基準(zhǔn)變化信息來(lái)判定有無(wú)上述故障，并且根據(jù)從上述壓燃燃燒向上述火花點(diǎn)火燃燒切換的信息、上述進(jìn)氣流量的變化信息、預(yù)先設(shè)定的第二基準(zhǔn)變化信息來(lái)判定有無(wú)上述故障。
2. 如權(quán)利要求l所述的故障診斷裝置，其特征在于，上述判定部，根據(jù)對(duì)從上述火花點(diǎn)火燃燒向上述壓燃燃燒切換后檢 測(cè)出的上述進(jìn)氣流量的最大值和預(yù)先設(shè)定的第一基準(zhǔn)最大值進(jìn)行的比 較，來(lái)判定上述排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)有無(wú)故障。
3. 如權(quán)利要求l所述的故障診斷裝置，其特征在于，上述判定部，根據(jù)對(duì)從上述火花點(diǎn)火燃燒向上述壓燃燃燒切換后檢 測(cè)出的上述進(jìn)氣流量的上升開始時(shí)期和預(yù)先設(shè)定的第一基準(zhǔn)開始時(shí)期 進(jìn)行的比較，來(lái)判定上述進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)有無(wú)故障。
4. 如權(quán)利要求3所述的故障診斷裝置，其特征在于，上述判定部，除了對(duì)上述上升開始時(shí)期和上述第一基準(zhǔn)開始時(shí)期進(jìn) 行的比較之外，還根據(jù)對(duì)上述上升開始后檢測(cè)出的上述進(jìn)氣流量的最大 值和預(yù)先設(shè)定的第一基準(zhǔn)最大值進(jìn)行的比較，來(lái)判定上述進(jìn)氣側(cè)可變氣 門機(jī)構(gòu)有無(wú)故障。
5. 如權(quán)利要求l所述的故障診斷裝置，其特征在于， 上述判定部，根據(jù)對(duì)從上述壓燃燃燒向上述火花點(diǎn)火燃燒切換后檢測(cè)出的上述進(jìn)氣流量的上升開始時(shí)期和預(yù)先設(shè)定的第二基準(zhǔn)開始時(shí)期 進(jìn)行的比較，來(lái)判定上述排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)或上述進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī) 構(gòu)有無(wú)故障。
6. 如權(quán)利要求5所述的故障診斷裝置，其特征在于，上述判定部，除了對(duì)上述上升開始時(shí)期和上述第二基準(zhǔn)開始時(shí)期進(jìn) 行的比較之外，還根據(jù)對(duì)上述上升開始后檢測(cè)出的上述進(jìn)氣流量的最大 值和預(yù)先設(shè)定的第二基準(zhǔn)最大值進(jìn)行的比較，來(lái)判定上述排氣側(cè)可變氣 門機(jī)構(gòu)或上述進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)有無(wú)故障。
7. 如權(quán)利要求6所述的故障診斷裝置，其特征在于，上述判定部，在上述上升開始時(shí)期早于上述第二基準(zhǔn)開始時(shí)期的情 況下，判定上述排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)發(fā)生故障。
8. 如權(quán)利要求6所述的故障診斷裝置，其特征在于，上述判定部，在上述上升開始時(shí)期晚于上述第二基準(zhǔn)開始時(shí)期的情 況下，判定上述進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)發(fā)生故障。
9. 如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的故障診斷裝置，其特征在于，上述進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)，含有進(jìn)氣凸輪軸、在該進(jìn)氣凸輪軸上固 定的火花點(diǎn)火燃燒用進(jìn)氣凸輪、在該進(jìn)氣凸輪軸上固定的壓燃燃燒用進(jìn) 氣凸輪，能夠在將上述火花點(diǎn)火燃燒用進(jìn)氣凸輪的運(yùn)動(dòng)向上述進(jìn)氣門傳 遞的第一進(jìn)氣工作狀態(tài)，和將上述壓燃燃燒用進(jìn)氣凸輪的運(yùn)動(dòng)向上述進(jìn) 氣門傳遞的第二進(jìn)氣工作狀態(tài)之間切換，上述排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)，含有排氣凸輪軸、在該排氣凸輪軸上固 定的火花點(diǎn)火燃燒用排氣凸輪、在該排氣凸輪軸上固定的壓燃燃燒用排 氣凸輪，能夠在將上述火花點(diǎn)火燃燒用排氣凸輪的運(yùn)動(dòng)向上述排氣門傳 遞的第一排氣工作狀態(tài)，和將上述壓燃燃燒用排氣凸輪的運(yùn)動(dòng)向上述排 氣門傳遞的第二排氣工作狀態(tài)之間切換，上述內(nèi)燃機(jī)具有用于使上述進(jìn)氣凸輪軸超前或延遲的進(jìn)氣側(cè)可變 氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)，以及用于使上述排氣凸輪軸超前或延遲的排氣側(cè)可變氣 門正時(shí)機(jī)構(gòu)，該故障診斷裝置還具有控制部，該控制部在通過(guò)上述判定部判定為 有故障的情況下進(jìn)行故障處置用燃燒控制。
10. 如權(quán)利要求9所述的故障診斷裝置，其特征在于，在上述判定部判定為在從上述火花點(diǎn)火燃燒向上述壓燃燃燒切換 時(shí)上述排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)有故障的情況下，上述控制部使火花點(diǎn)火持 續(xù)進(jìn)行，并且使火花點(diǎn)火時(shí)期延遲，進(jìn)行使壓燃燃燒回到火花點(diǎn)火燃燒 的控制。
11. 如權(quán)利要求9所述的故障診斷裝置，其特征在于，在上述判定部判定為在從上述火花點(diǎn)火燃燒向上述壓燃燃燒切換 時(shí)上述進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)有故障的情況下，上述控制部使火花點(diǎn)火持 續(xù)進(jìn)行，并且進(jìn)行使壓燃燃燒回到火花點(diǎn)火燃燒的控制。
12. 如權(quán)利要求9所述的故障診斷裝置，其特征在于，在上述判定部判定為在從上述壓燃燃燒向上述火花點(diǎn)火燃燒切換 時(shí)上述排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)有故障的情況下，上述控制部進(jìn)行使上述排 氣凸輪軸延遲并且使上述排氣門的開閉正時(shí)延遲的控制、使上述進(jìn)氣凸 輪軸超前并且使上述進(jìn)氣門的開閉正時(shí)提前的控制、使火花點(diǎn)火時(shí)期提 前的控制。
13. 如權(quán)利要求9所述的故障診斷裝置，其特征在于，在上述判定部判定為在從上述壓燃燃燒向上述火花點(diǎn)火燃燒切換 時(shí)上述進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)有故障的情況下，上述控制部進(jìn)行使火花點(diǎn) 火時(shí)期延遲的控制、使上述進(jìn)氣凸輪軸超前并且使上述進(jìn)氣門的開閉正 時(shí)提前的控制、使火花點(diǎn)火時(shí)期提前的控制。
全文摘要
本發(fā)明提供一種預(yù)混合壓燃內(nèi)燃機(jī)的故障診斷裝置。該內(nèi)燃機(jī)具有進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)和排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)，能夠使燃燒模式在伴隨內(nèi)部EGR的HCCI燃燒和SI燃燒之間切換。故障診斷裝置具有對(duì)吸入到內(nèi)燃機(jī)的燃燒室內(nèi)的混合氣的進(jìn)氣流量進(jìn)行檢測(cè)的氣流計(jì)，以及根據(jù)進(jìn)氣流量的變化信息來(lái)判定進(jìn)氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)和排氣側(cè)可變氣門機(jī)構(gòu)有無(wú)故障的控制計(jì)算機(jī)。控制計(jì)算機(jī)根據(jù)從SI燃燒向HCCI燃燒切換的信息、進(jìn)氣流量的變化信息、預(yù)先設(shè)定的第一基準(zhǔn)變化信息來(lái)判定有無(wú)故障，并且根據(jù)從HCCI燃燒向SI燃燒切換的信息、進(jìn)氣流量的變化信息、預(yù)先設(shè)定的第二基準(zhǔn)變化信息來(lái)判定有無(wú)故障。
文檔編號(hào)F02B11/00GK101408119SQ200810167478
公開日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2008年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月10日
發(fā)明者葛山裕史 申請(qǐng)人:株式會(huì)社豐田自動(dòng)織機(jī)