ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2017 года по МПК F01L1/26 F02D13/02 F02D41/22 

Область техники

Настоящее изобретение относится к двигателю внутреннего сгорания.

Уровень техники

Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий механизм переключения кулачка регулировки клапана, который из множества кулачков выбирает кулачок, который должен применяться для приведения выпускного клапана. В таком двигателе внутреннего сгорания имеется диагностическое устройство, которое диагностирует, нормально ли работает переключение кулачков, как раскрыто в опубликованной заявке на патент Японии № 7-233742 (JP 7-233742). В опубликованной заявке на патент Японии № 1-110817 (JP 1-110817) раскрывается устройство управления клапаном многоцилиндрового двигателя, которое управляет средством переключения кулачка другого цилиндра таким образом, чтобы заставить рабочий кулачок другого цилиндра работать как рабочий кулачок дефектного цилиндра, не использующего заданный кулачок.

Краткое описание изобретения

В двигателе внутреннего сгорания, содержащем механизм переключения кулачка регулировки клапана, имеется множество причин ненормального переключения рабочего кулачка. Соответственно, в таком двигателе внутреннего сгорания одним только определением того, было ли переключение рабочего кулачка нормальным, невозможно должным образом справиться с ситуацией, когда рабочий кулачок переключается не нормально.

Согласно настоящему изобретению предлагается двигатель внутреннего сгорания, который способен определить наличие ненормальности переключения рабочего кулачка и способного справляться с ситуациями, когда переключение рабочего кулачка происходит ненормально.

Один аспект настоящего изобретения относится к двигателю внутреннего сгорания. Этот двигатель внутреннего сгорания содержит механизм регулировки клапана, содержащий множество кулачков, применяемых для приведения выпускного клапана, и электронный блок управления (ЭБУ). ЭБУ может (а) выбирать из множества кулачков рабочий кулачок, которым является кулачок, применяемый для приведения выпускного клапана, и (b) определять наличие ненормальности переключения рабочего кулачка на основании кривой скорости изменения давления в цилиндре за заданный период, и этот заданный период является периодом, в течение которого выпускной клапан открыт.

Согласно этому аспекту механизм регулировки клапана может быть выполнен с возможностью переключения кулачков так, чтобы выполнялось множество режимов. ЭБУ может быть выполнен с возможностью задавать определенный период так, чтобы этот период состоял из по меньшей мере одного периода, во время которого выпускной клапан открыт, переключая рабочий кулачок, и периода, во время которого выпускной клапан не открыт, переключая рабочий кулачок, когда переключение кулачков нормально выполняется в зависимости от режима.

Согласно этому аспекту ЭБУ может быть выполнен с возможностью определять наличие ненормальности переключения на основе заданного параметра кривой. Этот заданный параметр может быть по меньшей мере одним из следующих параметров: (а) наличие точки перегиба, полученной в результате работы выпускного клапана, (b) отсутствие точки перегиба, (с) величина точки перегиба и (d) момент возникновения точки перегиба.

Согласно этому аспекту заданным периодом может быть период после начала переключения рабочего кулачка.

Согласно этому аспекту ЭБУ может быть выполнен с возможностью определять ненормальность работы механизма регулировки клапана, когда ЭБУ определяет наличие ненормальности переключения по меньшей мере в одном из множества режимов. ЭБУ может определить нормальность работы механизма регулировки клапана, когда ЭБУ определяет отсутствие ненормальности во всех из множества режимов.

Согласно этому аспекту механизм регулировки клапана может индивидуально качаться в зависимости от профилей множества кулачков. Механизм регулировки клапана может содержать множество рокеров, выполненных с возможностью передавать динамическую мощность, передаваемую от кулачкового вала, на выпускной клапан, при этом кулачковый вал содержит множество кулачков и множество соединительных механизмов, выполненных с возможностью соединять и разъединять два коромысла из множества коромысел. ЭБУ может быть выполнен с возможностью выбирать кулачок, используемый для приведения выпускного клапана, из по меньшей мере трех кулачков, образующих множество кулачков.

Согласно этому аспекту множество кулачков может содержать первый кулачок, второй кулачок и третий кулачок. Множество коромысел может содержать первое коромысло, выполненное с возможностью качаться при работе первого кулачка, второе коромысло, выполненное с возможностью качаться при работе второго кулачка, и третье коромысло, выполненное с возможностью качаться при работе третьего кулачка. Множество соединительных механизмов может содержать первый соединительный механизм и второй соединительный механизм. Первый соединительный механизм может содержать первый замковый элемент, который соединяет и разъединяет первое коромысло и второе коромысло. Второй соединительный механизм может содержать второй замковый элемент, который соединяет и разъединяет второе коромысло и третье коромысло. Второе коромысло может быть снабжено участком приведения клапана, выполненным с возможностью передавать динамическую мощность на выпускной клапан. Период открытия выпускного клапана с применением первого кулачка может включать период открытия выпускного клапана с помощью второго кулачка. Профиль первого кулачка и профиль второго кулачка могут быть заданы так, чтобы величина подъема выпускного клапана с применением первого кулачка была больше, чем величина подъема выпускного клапана с применением второго кулачка. Профиль третьего кулачка может быть задан таким, чтобы приводить выпускной клапан в момент, отличающийся от момента, задаваемого профилем первого кулачка и профилем второго кулачка. Общее количество режимов может быть равно шести.

Согласно этому аспекту ЭБУ может быть выполнен с возможностью определять наличие ненормальности соединения или разъединения, выполняемого по меньшей мере одним из первого замкового элемента и второго замкового элемента.

Согласно этому аспекту ЭБУ может быть выполнен с возможностью определять форму ненормальности переключения рабочего кулачка на основе режима и кривой за заданный период.

Согласно этому аспекту ЭБУ может быть выполнен с возможностью определять форму ненормальности переключения рабочего кулачка в механизме регулировки клапана на основе режима и кривой за заданный период. Режимы могут включать первый режим, и первый режим может быть режимом, в котором форма переключения рабочего кулачка является переключением со второго кулачка на первый кулачок. ЭБУ может быть выполнен с возможностью определять форму ненормальности на основе режима и первой точки перегиба, когда режим является первым режимом. Первая точка перегиба может быть точкой перегиба, полученной при срабатывании выпускного клапана с использованием по меньшей мере одного из первого кулачка и второго кулачка, находящегося на месте.

Согласно этому аспекту режимы могут включать второй режим, и второй режим может быть режимом, в котором форма переключения рабочего кулачка является переключением со второго кулачка на первый и третий кулачки. ЭБУ может быть выполнен с возможностью определять форму ненормальности на основе режима и второй точки перегиба, когда режим является вторым режимом, и вторая точка перегиба, полученной при срабатывании выпускного клапана с использованием третьего кулачка, находящегося на месте.

Согласно этому аспекту режимы могут включать третий режим, и третий режим может быть режимом, в котором форма переключения рабочего кулачка является переключением со второго и третьего кулачков на первый кулачок. Когда режим является третьим режимом, ЭБУ может быть выполнен с возможностью (а) определять форму ненормальности на основе режима и первой точки перегиба, и определять форму ненормальности на основе режима и второй точки перегиба.

Согласно этому аспекту первая заданная точка перегиба может быть точкой перегиба, полученной при срабатывании выпускного клапана с использованием первого кулачка, когда выпускной клапан приводится в действие вдоль профиля первого кулачка, находящегося на месте. Отклонение может иметь величину разницы фаз между первой точкой перегиба и первой заданной точкой перегиба. ЭБУ может определить что формой ненормальности является задержка момента переключения рабочего кулачка, возникшая между первым соединительным механизмом и вторым соединительным механизмом, когда режим является третьим режимом, первая точка перегиба и вторая точка перегиба присутствуют на кривой и первая точка перегиба является точкой перегиба, отклонение которой меньше заданной величины.

Согласно этому аспекту множество кулачков множество коромысел и множество соединительных механизмов могут быть установлены на каждый из множества цилиндров. ЭБУ может быть выполнен с возможностью определять, что формой ненормальности является задержка момента переключения рабочего кулачка между множеством цилиндров, когда режим является первым режимом, и клапан или фаза первой точки перегиба имеет отличие между одним цилиндром и другим цилиндром из множества цилиндров, превышающее заданную величину. ЭБУ может быть выполнен с возможностью определять, что формой ненормальности является задержка момента переключения рабочего кулачка между множеством цилиндров, когда режим является вторым режимом и наличие или отсутствие второй точки перегиба различаются между одним цилиндром и другим цилиндром в множестве цилиндров. Электронный блок управления может быть выполнен с возможностью определять, что формой ненормальности является задержка момента переключения рабочего кулачка между множеством цилиндров, когда режим является третьим режимом и удовлетворяется одно из следующих условий. Одним из условий является то, что различие одного из параметров, которыми являются величина и фаза первой точки перегиба, между одним цилиндром и другим цилиндром в множестве цилиндров, превышает заданную величину. Другим из условий является то, что параметр, которым является наличие или отсутствие второй точки перегиба, различен для оного цилиндра и другого цилиндра из множества цилиндров.

Согласно этому аспекту ЭБУ может быть выполнен с возможностью многократно определять, присутствует ли ненормальность переключения, при определении наличия ненормальности переключения. ЭБУ может быть выполнен с возможностью определять, что ненормальность переключения присутствует, когда ЭБУ многократно в течение заданного времени определяет, что ненормальность переключения присутствует. ЭБУ может быть выполнен с возможностью определять, что ненормальность переключения не присутствует, когда ЭБУ определяет, что ненормальность переключения не присутствует, до многократного определения наличия ненормальности переключения в течение заданного времени.

Согласно этому аспекту ЭБУ может быть выполнен с возможностью осуществлять отказоустойчивое управление на основе найденной формы ненормальности. Отказоустойчивое управление может включать по меньшей мере одно из следующих воздействий: ограничение максимальной скорости транспортного средства, ограничение максимальной частоты вращения, и ограничение количества впрыскиваемого топлива.

Согласно этому аспекту режимы могут различаться в зависимости от формы переключения рабочего кулачка, и форма переключения может быть формой переключения с одной схемы применения на другую схему применения между двумя схемами применения из множества схем применения рабочего кулачка.

Согласно этому аспекту ЭБУ моет быть выполнен с возможностью выдавать предупреждение, когда ЭБУ определит наличие ненормальности переключения.

Согласно этому аспекту можно определить наличие ненормальности переключения рабочего кулачка и соответственно справиться с этой ситуацией, когда переключение рабочего кулачка выполняется не нормально.

Краткое описание чертежей

Признаки, преимущества и техническое и промышленное значение иллюстративных вариантов изобретения будут описаны ниже со ссылками на приложенные чертежи, на которых одинаковыми позициями обозначены одинаковые элементы, и на которых:

Фиг. 1 - схема, иллюстрирующая общую конфигурацию двигателя внутреннего сгорания и его периферийных устройств;

Фиг. 2 - схема, схематически иллюстрирующая конфигурацию двигателя внутреннего сгорания;

Фиг. 3A и 3B - схемы, иллюстрирующие кулачковый вал;

Фиг. 4 - первый вид снаружи на механизм регулировки клапана;

Фиг. 5 - второй вид снаружи на механизм регулировки клапана;

Фиг. 6 - вид сбоку на механизм регулировки клапана;

Фиг. 7 - схема, схематически иллюстрирующая конфигурацию узла;

Фиг. 8 - схема, иллюстрирующая множество соединительных механизмов;

Фиг. 9A-9C - схемы, иллюстрирующие схемы применения кулачков;

Фиг. 10 - схема, иллюстрирующая заданный период;

Фиг. 11A и 11B - диаграммы последовательности, иллюстрирующая пример полного управления;

Фиг. 12A-12F - диаграммы, иллюстрирующие первый механический отказ в первом режиме;

Фиг. 13A-13F - диаграммы, иллюстрирующие второй механический отказ в первом режиме;

Фиг. 14A-14F - диаграммы, иллюстрирующие третий механический отказ в первом режиме;

Фиг. 15 - первая диаграмма последовательности, иллюстрирующая первый пример управления;

Фиг. 16 - вторая диаграмма последовательности, иллюстрирующая первый пример управления;

Фиг. 17 - третья диаграмма последовательности, иллюстрирующая первый пример управления;

Фиг. 18 - четвертая диаграмма последовательности, иллюстрирующая первый пример управления;

Фиг. 19A-19F - схемы, иллюстрирующие первый механический отказ во втором режиме;

Фиг. 20A-20F - схемы, иллюстрирующие второй механический отказ во втором режиме;

Фиг. 21A-21F - схемы, иллюстрирующие третий механический отказ во втором режиме;

Фиг. 22 - первая диаграмма последовательности, иллюстрирующая второй пример управления;

Фиг. 23 - вторая диаграмма последовательности, иллюстрирующая второй пример управления;

Фиг. 24 - третья диаграмма последовательности, иллюстрирующая второй пример управления;

Фиг. 25 - четвертая диаграмма последовательности, иллюстрирующая второй пример управления;

Фиг. 26A-26I - диаграммы, иллюстрирующие механический отказ в третьем режиме;

Фиг. 27A-27C - диаграммы, иллюстрирующие первый отказ реагирования;

Фиг. 28A и 28B - первая диаграмма последовательности, иллюстрирующая третий пример управления;

Фиг. 29 - вторая диаграмма последовательности, иллюстрирующая третий пример управления;

Фиг. 30 - третья диаграмма последовательности, иллюстрирующая третий пример управления;

Фиг. 31 - диаграмма, иллюстрирующая второй отказ чувствительности;

Фиг. 32 - первая диаграмма последовательности, иллюстрирующая четвертый пример управления; и

Фиг. 33 - вторая диаграмма последовательности, иллюстрирующая четвертый пример управления.

Подробное описание вариантов осуществления изобретения

На фиг. 1 представлена схема, иллюстрирующая общую конфигурацию двигателя 50 внутреннего сгорания и его периферийных устройств. На фиг. 2 представлена схема, схематически иллюстрирующая конфигурацию двигателя 50 внутреннего сгорания. Фиг 3A и 3B - схемы, иллюстрирующие кулачковый вал 65. На фиг. 5 приведен второй вид снаружи на механизм 60 регулировки клапана. На фиг. 3А приведена схема, иллюстрирующая общую конфигурацию кулачкового вала 65, а на фиг. 3B приведено сечение кулачков Ca, Cb и Cc по линии A-A на фиг. 3A. Фиг. 5 и 6 иллюстрируют механизм 60 регулировки клапана и кулачковый вал 65.

Двигатель 50 внутреннего сгорания содержит впускную систему 10, выхлопную систему 20, и систему 40 рециркуляции выхлопных газов. Впускная система 10 содержит расходомер 11 воздуха, промежуточный охладитель 12, и впускной коллектор 13. Расходомер 11 воздуха измеряет количество впускаемого воздуха. Промежуточный охладитель 12 охлаждает впускаемый воздух. Впускной коллектор 13 распределяет впускаемый воздух по цилиндрам 51a двигателя 50 внутреннего сгорания. Выхлопная система 20 содержит выпускной коллектор 21 и катализатор 22. Выпускной коллектор 21 соединяет выхлопные газы из цилиндров 51a в одном выпускном канале на стороне выхода. Катализатор 22 очищает выхлопные газы. Впускная система 10 и выхлопная система 20 оборудованы нагнетателем 30 воздуха. Нагнетатель 30 воздуха нагнетает впускной воздух в двигатель 50 внутреннего сгорания.

Система 40 рециркуляции выхлопных газов (EGR) содержит трубу 41 EGR и клапан 43 EGR. Труба 41 EGR создает сообщение между впускной системой 10 и выхлопной системой 20. В частности, труба 41 EGR создает сообщение между объединяющей частью на входной стороне впускного коллектора 13 и объединяющей частью на выходной стороне выпускного коллектора 21. Охладитель 42 EGR охлаждает рецирулирующие выхлопные газы. Клапан 43 EGR регулирует количество рециркулирующих выхлопных газов. Этот двигатель 50 внутреннего сгорания является двигателем внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия и содержит множество цилиндров 51a (в описываемом примере - четыре цилиндра). Двигатель 50 внутреннего сгорания вместе с впускной системой 10, выхлопной системой 20 и системой 40 рециркуляции выхлопных газов установлен на не показанном транспортном средстве.

Двигатель 50 внутреннего сгорания содержит электронный блок 70 управления (ЭБУ). Двигатель 50 внутреннего сгорания содержит блок 51 цилиндров, головку 52 блока цилиндров, поршень 53, впускной клапан 54, выпускной клапан 55, клапан 56 впрыска топлива, механизм 60 регулировки клапана и кулачковый вал 65. Двигатель 50 внутреннего сгорания снабжен датчиком 91 давления в цилиндре. Поршень 53, впускной клапан 54, выпускной клапан 55, клапан 56 впрыска топлива и датчик 91 давления в цилиндре имеются в каждом цилиндре 51a.

Цилиндр 51a сформирован в блоке 51 цилиндров. Поршень 53 расположен в цилиндре 51a. Головка 52 блока цилиндров прикреплена к верхней поверхности блока 51 цилиндров. Камера E сгорания сформирована как пространство, окруженное блоком 51 цилиндров, головкой 52 блока цилиндров, и поршнем 53. Поршень 53 примыкает к камере E сгорания.

В головке 52 блока цилиндров сформировано впускной канал 52a, направляющий впускной воздух в камеру E сгорания, и выпускной канал 52b, выводящий выхлопные газы из камеры E сгорания. Головка 52 блока цилиндров снабжена впускным клапаном 54, перекрывающим впускной канал 52a и выпускным клапаном 55, перекрывающим выпускной канал 52b. Количество впускных клапанов 54 и выпускных клапанов 55 на каждом цилиндре 51a равно двум или более (в описываемом примере - два). Клапан 56 впрыска топлива расположен в головке 52 блока цилиндров и впрыскивает топливо в камеру E сгорания. Датчик 91 давления в цилиндре расположен в головне 52 блока цилиндров и измеряет давление Pc в цилиндре, которое является давлением в камере E сгорания.

Механизм 60 регулировки клапана расположен в головке 52 блока цилиндров. Механизм 60 регулировки клапана является механизмом регулировки клапана с переключением профилей кулачков и выбирает рабочий кулачок, который должен применяться для приведения выпускного клапана 55, из кулачка Ca являющегося первым кулачком, кулачка Cb, являющегося вторым кулачком, и кулачка, являющегося третьим кулачком. Кулачки Ca, Cb, Cc находятся на кулачковом валу 65 и образуют множество (три в данном случае) кулачков, используемых для приведения выпускного клапана 55. Количество кулачков может быть равно по меньшей мере трем.

Кулачки Ca, Cb и Cc имеют разные профили, отличающиеся друг от друга. Профили кулачков Ca, Cb заданы так, чтобы приводит выпускной клапан 55 на по меньшей мере одном такте выпуска и такте впуска (в данном случае - на такте выпуска). Профили кулачков Ca, Cb заданы так, чтобы период открытия выпускного клапана 55 с использованием кулачка Cb, был включен в период открытия выпускного клапана 55 с использованием кулачка Ca а величина подъема выпускного клапана 55 с помощью кулачка Ca была больше, чем высота подъема выпускного клапана 55 с использованием кулачка Cb.

Профиль кулачка Cc задан таким, чтобы приводить выпускной клапан 55 в момент, отличающийся от момента, в который срабатывает один из профилей кулачка Ca и кулачка Cb. Профиль кулачка Cc специально задан так, чтобы открывать выпускной клапан 55 в период открывания впускного клапана 54. Кулачок Cc применяется вместе с кулачком Cb. Кулачок Cc может применяться вместе с кулачком Ca.

Кулачки Ca, Cb и Cc специально расположены так, чтобы соответствовать каждому из множества цилиндров 51a. Соответственно, кулачки Ca, Cb и Cc специально применяются для приведения выпускного клапана 55 каждого из цилиндров 51a. В частности, механизм 60 регулировки клапана выбирает рабочий кулачок для приведения выпускного клапана 55 из кулачков Ca, Cb и Cc для каждого из цилиндров 51a.

Механизм 60 регулировки клапана содержит участок 61 контакта с кулачком, участок 62 приведения клапана, участок 63 коромысла клапана и вал 64 коромысла клапана. Участок 61 контакта с кулачком, участок 62 приведения клапана и участок 63 коромысла клапана имеются для каждого цилиндра 51a и образуют узел U.

Участки 61 контакта с кулачком являются следящими элементами и количество участков контакта с кулачком в данном случае равно двум или более (в описываемом примере - трем), в соответствии с кулачками Ca, Cb и Cc. Участок 61 контакта с кулачком 61a из множества участков 61 контакта с кулачком контактирует с кулачком Ca, участок 61b контакта с кулачком контактирует с кулачком Cb, а участок 61c контакта с кулачком контактируется с кулачком Cc. Множество участков 61 контакта с кулачком расположено на участке 63 коромысла клапана.

Участок 62 приведения клапана расположен на участке 63 коромысла клапана. Участки 62 приведения клапана расположены для соответствия количеству (в описываемом примере - двум) выпускных клапанов 55 на каждом цилиндре 51a и передают динамическую мощность на выпускные клапаны 55. Участок 62 приведения клапана может быть частью участка 63 коромысла клапана.

Участок 63 коромысла клапана является участком, передающим мощность, и передает динамическую мощность от кулачкового вала 65 на выпускной клапан 55 участками 61 контакта с кулачком и участками 62 приведения клапана. Участок 63 коромысла клапана имеет отверстие Hs для вала. Вал 64 коромысла клапана поддерживает участок 63 коромысла клапана с возможностью его качания. Вал 64 коромысла клапана является общим для узлов U на соответствующих цилиндрах 51a. Вал 64 коромысла клапана проходит в том же направлении, в котором проходит кулачковый вал 65.

На фиг. 7 представлена схематическая иллюстрация конфигурации узла U. На фиг 7 показан узел U вместе с кулачковым валом 65. Участок 63 коромысла клапана специально содержит качающиеся участки 63a, 63b и 63c, как множество качающихся участков. Качающиеся участки 63a, 63b и 63c качаются индивидуально в зависимости от профилей кулачков Ca, Cb и Cc и передают динамическую мощность от кулачкового вала 65 на выпускной клапан 55.

Качающийся участок 63a как первый качающийся участок имеет участок 61a контакта с кулачком. Соответственно, качающийся участок 63a качается под действием кулачка Ca. Качающийся участок 63b, как второй качающийся участок, имеет участок 61b контакта с кулачком, а качающийся участок 63c, как третий качающийся участок, имеет участок 61c контакта с кулачком. Соответственно, качающийся участок 63b качается под действием кулачка Cb, а качающийся участок 63c качается под действием кулачка Cc.

Участки 62 приведения клапана расположены на качающемся участке 63b. Соответственно, качающийся участок 63b из всех качающихся участков 63a, 63b и 63c на участке 63 коромысла клапана, приводит выпускной клапан 55. Качающиеся участки 63a, 63b и 63c поддерживаются валом 64 коромысла клапана так, чтобы качаться индивидуально. В такой конфигурации отверстие Hs для вала специально расположено так, чтобы проходить сквозь качающиеся участки 63a, 63b и 63c.

Участок 63 коромысла клапана содержат соединительные механизмы 631, 632, как множество соединительных механизмов. Соединительные механизмы 631, 632 выполняют соединение и разъединение двух качающихся участков (в частности, двух, качающихся участков, примыкающих друг к другу) из качающихся участков 63a, 63b и 63c. В частности, соединительный механизм 631, как первый соединительный механизм, соединяет и разъединяет качающий участок 63a и качающий участок 63b, а соединительный механизм 632, как второй соединительный механизм, соединяет и разъединяет качающийся участок 63b и качающийся участок 63c.

Качающийся участок 63a снабжен приводным элементом (например, возвратной пружиной), который подводит участок 61a контакта с кулачком к кулачку Ca на расстояние, на котором кулачок Ca может приводить выпускной клапан 55. Соответственно, участок 61a контакта с кулачком контактирует с кулачком Ca в состоянии, когда соединение с качающимся участком 63a отсутствует. Это же справедливо и для качающегося участка 63c. Прижимающие силы приводных элементов заданы в диапазоне, в котором заданный кулачок из множества кулачков Ca, Cb и Cc может приводить выпускной клапан 55, даже когда выполнено по меньшей мере оно из соединений между качающимися участками 63a и 63b и между качающимися 63b и 63c.

На фиг. 8 приведена схема, иллюстрирующая соединительные механизмы 631, 632. Соединительный механизм 631 соединен с клапаном регулирования подачи масла (РПМ) 81, а соединительный механизм 632 соединен с клапаном РПМ 82. Клапан РПМ 81 передает давление масла на соединительный механизм 631, когда он находится во включенном состоянии, и блокирует подачу давления на соединительный механизм 631, когда он находится в выключенном состоянии. Клапан РПМ 82 передает давление масла на соединительный механизм 632, когда он находится во включенном состоянии, и блокирует подачу давления на соединительный механизм 632, когда он находится в выключенном состоянии.

Клапан РПМ 81 и соединительный механизм 631 соединяет канал R1. Клапан РПМ 82 и соединительный механизм 632 соединяет канал R2. Каналы R1, R2 расположены независимо друг от друга. Каждый из каналов R1, R2 моет быть, например, накалом, соединенным с соответствующим соединительным механизмом из соединительных механизмов 631, 632 через элемент, проходящий вдоль кулачкового вала 65. По меньшей мере один из каналов R1, R2 может быть каналом, соединенным с соответствующим соединительным механизмом 631, 632 через вал 64 коромысла клапана.

В частности, соединительный механизм 631 содержит удерживающие участки H11, H12, штифты Pn11, Pn12 и пружину Sp1. В частности, соединительный механизм 632 содержит удерживающие участки H21, H22, штифты Pn21, Pn22 и пружину Sp2. Соединительные механизмы 631 и 632 имеют одну и ту же структуру. Соответственно, соединительные механизмы 631, 632 будут описаны ниже на примере соединительного механизма 631.

Удерживающий участок H11 расположен в качающемся участке 63a, а удерживающий участок H12 расположен в качающемся участке 63b. Удерживающие участки H11, H12 ориентированы вдоль направления кулачкового вала 65, когда выпускной клапан не поднят. Удерживающие участки H11, H12 имеют цилиндрическую форму с дном и имеют одинаковые внутренние диаметры. Здесь термин "одинаковые" включает разницу в пределах производственного допуска. То же относится и к нижеследующему описанию. Клапан РПМ 81 специально соединен с внутренней полостью удерживающего участка H11 от дна удерживающего участка H11 каналом R1.

Штифт Pn11 удерживается по меньшей мере удерживающим участком H11 из удерживающих участков H11, H12. Штифт Pn12 удерживается удерживающим участком H12 из удерживающих участков H11, H12. Штифты Pn11, Pn12 имеют цилиндрическую форму и одинаковый наружный диаметр. Наружный диаметр штифтов Pn11, Pn12 меньше внутреннего диаметра удерживающих участков H11, H12 на величину, необходимую для создания зазора для скольжения. Между дном удерживающего участка H11 и штифтом Pn11 установлена пружина Sp1. Пружина Sp1 поджимает штифт Pn12. Длина пружиня Sp1 выбрана такой, чтобы штифт Pn12 не доходил до удерживающего участки H11.

Соединительный механизм 631 создает соединение между качающимися участками 63a, 63b, когда клапан РПМ 81 находится во включенном состоянии. В частности, в этом случае, в состоянии, когда выпускной клапан 55 не поднят, давление масла передается через клапан РПМ 81 и заставляет штифты Pn11, Pn12 сдвинуться совместно, преодолевая поджимающую силу пружины Sp1. В результате, штифт Pn11 удерживается удерживающим участком H11 и удерживающим участком H12, благодаря чему качающиеся участки 63a, 63b соединены друг с другом.

Соединительный механизм выполняет разъединение качающихся участков 63a, 63b, когда клапан РПМ 81 находится в выключенном состоянии. В частности, в этом случае, в состоянии, когда выпускной клапан 55 не поднят, пружина Sp1 выталкивает штифты Pn11, Pn12 совместно, преодолевая давление масла, поступающего через клапан РПМ 81. В результате, штифт Pn11 удерживается удерживающим участком H11 и качающиеся участки 63a, 63b разъединены.

Таким образом, в соединительном механизме 631, в частности, штифт Pn11 соединяет и разъединяет качающиеся участки 63a, 63b. В соединительном механизме 632 штифт Pn21 соединяет и разъединяет качающиеся участки 63b, 63c. Штифт Pn11 является первым штифтом и представляет собой пример первого замкового элемента. Штифт Pn21 является вторым штифтом и представляет собой пример второго замкового элемента.

На фиг. 9А-9С показаны диаграммы, иллюстрирующие схемы применения рабочих кулачков. На фиг. 9А показана схема Pt1, являющаяся первой схемой, на фиг. 9В показана схема Pt2, являющаяся второй схемой, а на фиг. 9С показана схема Pt3, являющаяся третьей схемой. Качающийся участок 63a или качающийся участок 63c, обозначенные штриховыми линиями, находятся в отсоединенном состоянии. Соединительные механизмы 631, 632 переключают схему включения рабочего кулачка между тремя или более схемами (три схемы от схемы Pt1 до схемы Pt3).

Схема Pt1 в качестве рабочего кулачка применяет кулачок Ca. В этом случае соединительный механизм 631 соединяет качающиеся участки 63a, 63b, а второй соединительный механизм разъединяет качающиеся участки 63b, 63c. В этом случае, в терминах режима соединения, выпускной клапан 55 может приводиться кулачками Ca, Cb. С другой стороны, профили кулачков Ca, Cb заданы так, что величина подъема выпускного клапана 55 кулачком Ca больше, чем кулачком Cb на каждой фазе, как описано выше. Соответственно, в этом случае, выпускной клапан 55 приводится кулачком Ca.

Схема Pt2 в качестве рабочего кулачка применяет кулачок Cb. В этом случае соединительный механизм 631 разъединяет качающиеся участки 63a и 63b друг от друга, а второй соединительный механизм 632 разъединяет качающиеся участки 63b и 63c друг от друга. В этом случае динамическая мощность не передается от первого качающегося участка 63a на второй качающийся участок 63b. Аналогично, динамическая мощность не передается от третьего качающегося участка 63c на второй качающийся участок 63b. Соответственно, в этом случае выпускной клапан 55 приводится кулачком Cb.

Схема Pt3 в качестве рабочего кулачка применяет кулачки Cb, Cc. В этом случае соединительный механизм 631 разъединяет качающиеся участки 63a, 63b друг от друга, а соединительный механизм 632 соединяет качающиеся участки 63b, 63c друг с другом. В результате, выпускной клапан 55 приводится кулачками Cb, Cc. Узел U может применяться по схеме, в которой рабочими кулачками являются кулачки Ca, Cc. В этом случае весь узел U принимает участие в приводе выпускного клапана 55 и, таким образом, вес, действующий на выпускной клапан 55, увеличивается. В результате, может возникнуть подпрыгивание выпускного клапана 55. Соответственно, переключение рабочего кулачка на такую схему в данном случае исключено.

Механизм 60 регулировки клапана выполнен с возможностью переключения кулачков так, чтобы можно было реализовать множество режимов. Режим переключения кулачков отличается в зависимости формы переключения рабочего кулачка. Форма переключения рабочего кулачка это форма переключения с одной схемы применения на другую схему применения между двумя схемами применения из множества схем применения рабочего кулачка.

Режимы переключения кулачка специально включают с первого по третий режим, которые описаны ниже. В первом режиме формой переключения рабочего кулачка является переключение со схемы Pt2 на схему Pt1 (то есть, с кулачка Cb на кулачок Ca). Во втором режиме формой переключения рабочего кулачка является переключение со схемы Pt2 на схему Pt3 (то есть, с кулачка Cb на кулачки Ca, Cc). В третьем режиме формой переключения рабочего кулачка является переключение со схемы Pt3 на схему Pt1 (то есть переключение с кулачков Cb, Cc на кулачок Ca). Множество режимов переключения кулачка в механизме 60 регулировки клапана специально включает шесть режимов, а именно с первого по третий режимы и три режима, в которых форма переключения рабочего кулачка является обратной режимам с первого по третий.

ЭБУ 70, показанный на фиг. 1, или подобный, является электронным блоком управления, и ЭБУ 70 электрически соединен с клапаном EGR 43, клапаном 56 впрыска топлива, клапанами РПМ 81. 82, и сигнальной лампой, которые являются объектами управления. ЭБУ также электрически соединен с расходомером 11 воздуха, датчиком 91 давления в цилиндре, датчиком 92 углового положения коленчатого вала, который измеряет угловое положение θ, датчиком 93 угла нажатия педали акселератора, который выдает запрос на ускорение на двигатель 50 внутреннего сгорания, датчиком 94 скорости транспортного средства, который измеряет скорость транспортного средства, с установленным на нем двигателем 50 внутреннего сгорания, и датчиками давления 95, 96, которые измеряет давление масла, подаваемого на клапаны РПМ, и которые являются датчиками и переключателями. Сигнальная лампа 85 является оповещающим узлом и может отсутствовать, например, в салоне транспортного средства с установленным на нем двигателем 50 внутреннего сгорания.

В ЭБУ 70 центральный процессор выполняет процессы с использованием области временного или оперативного запоминающего устройства, при необходимости на основе программы, хранящейся в постоянном запоминающем устройстве, и в нем реализованы, например, узел определения и с первого по четвертый управляющие узлы, которые будут описаны ниже. Такая конфигурация может быть реализована, например, как множество электронных блоков управления.

Узел определения определяет, имеется ли ненормальность переключения рабочего кулачка в механизме 60 регулировки клапана на основе кривой M за заданный период K. Заданным периодом является период, в течение которого выпускной клапан 55 открыт. Кривая M отражает скорость изменения давления в цилиндре dPc/dθ и является кривой, указывающей на изменения в скорости изменения давления в цилиндре dPc/dθ относительно углового положения θ коленчатого вала. Скорость изменения давления в цилиндре dPc/dθ является скоростью изменения давления в камере E сгорания. В двигателе 50 внутреннего сгорания, имеющем множество цилиндров 51a, специально применяется скорость измерения давления в цилиндре dPc/dθ по меньшей мере в одном из множества цилиндров 51a.

На фиг. 10 представлена диаграмма, иллюстрирующая заданный период K. Кривая La подъема показывает кривую L подъема выпускного клапана 55, когда выпускной клапан 55 приводится в соответствии с профилем кулачка Ca. Кривая Lb подъема показывает кривую L подъема выпускного клапана 55, когда выпускной клапан 55 приводится в соответствии с профилем кулачка Cb. Кривая Lc подъема показывает кривую L подъема выпускного клапана 55, когда выпускной клапан 55 приводится в соответствии с профилем кулачка Cc.

Заданный период K специально включает периоды Ka, Kb и Kc открытия выпускного клапана 55, когда выпускной клапан приводится кулачками Ca, Cb и Cc. В такой конфигурации узел определения определяет, имеется ненормальность переключения на основании режима переключения кулачка. В этом случае, когда переключение рабочего кулачка осуществляется нормально, заданный период K можно далее определит как по меньшей мере один период (например, период Ka открытия клапана или периоды Kb, Kc открытия клапана) из периода, в течение которого выпускной клапан 55 открыт с переключением рабочего кулачка, и период, в течение которого выпускной клапан 55 на открыт с переключением рабочего кулачка.

Заданный период K, определенный таким образом на основе режима переключения кулачка, можно определить заранее, в зависимости от режима переключения кулачка. Механизм 60 регулировки клапана может переключать рабочий кулачок во время периода, не являющегося расчетным заданным периодом K. Этот заданный период K дополнительно можно определит как период после начала переключения рабочего кулачка.

При определении, имеется ненормальность переключения на основе кривой M, узел определения определяет, имеется ли ненормальность переключения рабочего кулачка на основании заданного параметра на кривой M. Заданный параметр включает по меньшей мере один из следующих параметров: наличие, отсутствие, величина и момент возникновения точки перегиба, возникающей в результате срабатывания выпускного клапана 55. Эта точка перегиба будет подробнее описана ниже.

Когда будет определено, что присутствует ненормальность переключения по меньшей мере в одном из множества режимов, узел определения определяет, что механизм 60 регулировки клапана работает ненормально. Когда будет определено, что ненормальность переключения отсутствует во всех и множества режимов, узел определения определяет, что механизм 60 регулировки клапана работает нормально. Когда будет определено, что присутствует ненормальность переключения, узел определения специально определяет, присутствует ли ненормальность при соединении или разъединении, которое выполняет по меньшей мере один из штифтов Pn11, Pn21.

Узел определения далее определяет состояние переключения кулачка механизма 60 регулировки клапана на основании режима переключения кулачка и кривой M в заданный период K. При определении состояния переключения кулачка узел определения специально определяет форму ненормальности переключения в механизме 60 регулирования клапана. Форма ненормальности специально включает механическую неисправность и неисправность реагирования. Механическая неисправность специально включает подпрыгивание клапана, перекос, заедание, или неполное разделения штифта Pn11 или Pn21. Неисправность, в частности, включает задержку момента переключения рабочего кулачка, возникшую между соединительными механизмами 631 и 632 в узле U, и задержку момента переключения рабочего кулачка между цилиндрами 51a.

При определении наличия или отсутствия ненормальности переключения и формы ненормальности, узел определения специально определяет форму ненормальности, а также наличие или отсутствие ненормальности переключения. В частности, узел определения одновременно определяет наличие или отсутствие ненормальности переключения и форму ненормальности, определяя, присутствует ли ненормальность переключения на основе множества способов определения в зависимости от форм ненормальности.

При определении, присутствует ли ненормальность переключения, узел определения многократно определяет, присутствует ли ненормальность переключения. Когда в течение заданного времени будет многократно определено присутствие ненормальности переключения, узел определения должным образом определяет, что ненормальность переключения присутствует. С другой стороны, когда будет определено, что ненормальность переключения отсутствует, перед тем, как многократно определять присутствие ненормальности переключения, узел определения должным образом определяет, что ненормальность переключения отсутствует. Когда будет определено, что ненормальность присутствует до истечения заданного времени, узел определения предварительно определяет, что ненормальность переключения присутствует.

Когда узел определения определяет, что присутствует ненормальность переключения, первый управляющий узел выдает предупреждающий сигнал. Первый управляющий узел специально выдает предупреждение, включая сигнальную лампу 85. Второй управляющий узел выполняет отказоустойчивое управление в зависимости от формы ненормальности, определенной узлом определения. Отказоустойчивое управление включает по меньшей мере одно из следующих ограничений: ограничение максимальной скорости транспортного средства, в котором установлен это двигатель 50 внутреннего сгорания, ограничение максимальной частоты вращения двигателя 50 внутреннего сгорания и ограничение количества впрыскиваемого топлива.

Третий управляющий узел ограничивает количество отношение EGR в зависимости от формы ненормальности, определенной узлом определения. Отношение EGR это отношение количества выхлопных газов, подаваемое системой рециркуляции выхлопных газов, к общему количеству газа, засасываемого в цилиндры. Четвертый управляющий узел выполняет повторное переключение рабочего кулачка, когда узел определения предварительно определяет присутствие ненормальности переключения и определяет, что формой ненормальности переключения является отскок штифта Pn11 или штифта Pn21.

Во время отказоустойчивого управления второй управляющий узел выполняет отказоустойчивое управление, когда узел определения определяет, что присутствует ненормальность переключения. Отказоустойчивое управление, выполняемое вторым управляющим узлом, может быть таким же при некоторых формах ненормальности, определенных узлом определения. Второй управляющий узел может выполнять отказоустойчивое управление разных уровней, таких как уровень ограничения максимальной скорости транспортного средства, угол ограничения максимальной частоты вращения и уровень ограничения количества впрыскиваемого топлива в тех формах ненормальности, при которых выполняется тот же тип отказоустойчивого управления из форм ненормальности, определенных узлом определения. Это справедливо и для ограничения отношения EGR, выполняемого третьим управляющим узлом.

ЭБУ 70, который реализует узел определения, является примером устройства, определяющего ненормальность. Дополнительно, ЭБУ 70, который реализует первый управляющий узел, является примером сигнального устройства, ЭБУ 70, который реализует второй управляющий узел, является примером управляющего устройства, ЭБУ 70, который реализован третий управляющий узел, является примером устройства, ограничивающего отношение EGR, и ЭБУ 70, который реализует четвертый управляющий узел, является примером повторно переключающего устройства. То есть, двигатель 50 внутреннего сгорания выполнен с возможностью содержать все эти устройства, реализованные в ЭБУ 70. Эти устройства могут быть реализованы в одном и том же электронном узле или по меньшей мере часть этих устройств может быть выполнена в форме других электронных устройств. Следует понимать, что сигнальное устройство может иметь конфигурацию, содержащую сигнальную лампу 85, являющуюся сигнальным узлом.

Ниже со ссылками на диаграмму последовательности на фиг. 11А и 11В будет описан пример общего управления определением ненормальности, когда определяется, присутствует ли ненормальность переключения. Эта последовательность может выполняться, например, каждый раз при запуске двигателя 50 внутреннего сгорания. ЭБУ 70 определяет, завершено ли определение присутствия ненормальности переключения (этап S1). На этапе S1 специально определяется, определено ли присутствие или отсутствие ненормальности переключения во всех из множества режимов. Когда результат определения на этапе S1 положителен, последовательность операций заканчивается.

Когда результат определения на этапе S1 отрицателен, ЭБУ 70 ЭБУ 70 определяет, выполнено ли переключение рабочего кулачка (этап S2). Было ли выполнено переключение рабочего кулачка можно определить, например, в зависимости от того, было ли создано условие для операции переключения рабочего кулачка и было ли завершено переключение рабочего кулачка. Было ли завершено переключение рабочего кулачка можно определить, например, в зависимости от того, истекло ли заданное время после возникновения условия для операции переключения рабочего кулачка. Если результат определения на этапе S2 отрицателен, последовательность временно приостанавливается.

Если результат определения на этапе S2 положителен, ЭБУ 70 определяет выполняемый режим переключения рабочего кулачка (этап S3). Режим переключения кулачка можно определить, например, на основании возникшего условия для переключения кулачка. Затем, ЭБУ 70 определяет, является ли операция определения ненормальности незавершенной в определенном режиме (этап S4). Если результат определения отрицателен, последовательность операций временно приостанавливается. Если результат положителен, ЭБУ 70 определяет, находится ли он в пределах заданного периода К (этап S5). Если результат положителен, ЭБУ 70 рассчитывает скорость изменения давления в цилиндре dPc/dθ (этап S6).

После этапа S6 ЭБУ 70 определяет, присутствует ли определение ненормальности (было ли определено, что ненормальность переключения присутствует) (этап S21). На этапе S21, в частности, определяется, присутствует ли ненормальность переключения в любом из множества режимов. Если результат определения на этапе S21 отрицателен, ЭБУ 70 определяет, присутствует ли определение ненормальности по меньшей мере в одном из множества режимов (S23). Если результате этого определения положителен, последовательность операций временно приостанавливается.

Когда последовательность операций временно приостанавливается в результате положительного результата определения на этапе S23 после положительного результата определения на этапе S5, на этапе S6 рассчитывается скорость изменения давления в цилиндре dPc/dθ, когда результат определения на этапе S5 в последующей программе положителен. В результате, получают кривую M в заданном периоде K. С другой стороны, когда результат определения на этапе S5 в последующей программе отрицателен, ЭБУ 70 рассчитывает точку перегиба (этап S11) и определяет, присутствует ли ненормальность переключения на основе заданного параметра на кривой M (этап S12). Пример специального определения, который может выполняться на этапе S12, будет описан ниже.

Когда результат определения на этапе S12 положителен, ЭБУ 70 определяет, что ненормальность переключения присутствует в определенном режиме (этап S13). На этапе S13 ЭБУ 70 может специально установить флаг, указывающий, что определено, что ненормальность переключения присутствует. В этом случае через положительное определение, полученное на следующем за ним этапе S21, ЭБУ 70 включает сигнальную лампу 85 (этап S22).

Когда результат определения на этапе S12 отрицателен, ЭБУ 70 определяет, что ненормальность переключения не присутствует в определенном режиме (S14). На этапе S14 ЭБУ 70 может специально установить флаг, указывающий, что определено, что ненормальность переключения не присутствует. В этом случае результат определения на этапе S21, следующем за ним, является отрицательным. Когда на этапе S14 определено, сто ненормальность переключения не присутствует во множестве режимов, результат определения на этапе S23 является отрицательным.

После этапа S22 или отрицательного определения на этапе S23, ЭБУ 70 завершает определение ненормальности (этап S24). На этапе S24 ЭБУ 70 может специально установить флаг, указывающий на то, что он полностью определил, присутствует ли ненормальность переключения. После этапа S24 последовательность операций завершается. Когда последовательность операций завершается отрицательным результатом на этапе S23 и этапе S24, например, определение ненормальности в соответствующих режимах сбрасывается на незавершенное состояние и, затем, последовательность операций может начаться вновь.

Далее индивидуально и специально будут описаны механический отказ в первом режиме, механический отказ во втором режиме, механический отказ в третьем режиме, первый отказ реагирования и второй отказ реагирования.

На фиг. 12А-12F приведены диаграммы, иллюстрирующие первый механический отказ в первом режиме. На фиг. 12A-12F показан пример, где механическим отказом является отскок штифта Pn11. На фиг. 12A показана схема, иллюстрирующая состояние узла U, основанное на механическом отказе. На фиг 12B приведена схема, иллюстрирующая величину подъема выпускного клапана 55 относительно углового положения θ коленчатого вала. На фиг. 12C представлена диаграмма, иллюстрирующая изменение скорости изменения давления в цилиндре dPc/dθ относительно углового положения θ коленчатого вала. На фиг. 12D представлена диаграмма, иллюстрирующая изменение давления Pc в цилиндре относительно углового положения θ коленчатого вала. На фиг. 12E представлен увеличенный фрагмент фиг 12D в масштабе вертикальной оси. На фиг. 12F представлена диаграмма, иллюстрирующая изменение скорости изменения давления в цилиндре dPc/dθ в соответствии с фиг. 12D и 12E. Масштаб горизонтальной оси на фиг. 12D, 12E и 12F одинаков, но масштаб горизонтальной оси на фиг. 12B и 12C иной.

Как показано на фиг 12A, когда возникает отскакивание штифта Pn11 в первом режиме, в котором качающиеся участки 63a,63b соединены, выпускной клапан 55, который должен приводиться кулачком Ca, приводится кулачком Cb, находящимся на пути. В результате, как показано на фиг. 12B, кривая L подъема выпускного клапана 55 описывает кривую, переходящую от кривой La подъема к кривой Lb подъема. Как показано на фиг. 12B, другими словами, профили кулачков Ca, Cb заданы так, что кривая Lb подъема включена в кривую La подъема.

Как показано на фиг. 12C, в этом случае кривая M описывает следующую кривую. То есть, кривая описывает кривую, переходящую от кривой Ma, которая является кривой M, полученной, когда выпускной клапан 55 приводится в соответствии с профилем кулачка Ca, к кривой Mb, которая является кривой M, полученной, когда выпускной клапан 55 приводится в соответствии с профилем кулачка Cb. В результате, на кривой M возникают две точки MP1 перелома, как первая точка перелома.

Точки MP1 перелома являются точками перелома, поученными на кривой M при работе выпускного клапана 55 на основе по меньшей мере одного из кулачков Ca, Cb. В частности, Точка MP1 перелома является точкой перелома, появляющейся на кривой M из-за изменения давления Pc в цилиндре при работе выпускного клапана 55 на основе по меньшей мере одного из кулачков Ca, Cb.

В частности, эти две точки MP1 перелома появляются из-за изменения давления Pc в цилиндре, которое будет описано ниже. То есть, в этом случае, давление Pc в цилиндре изменяется с открытием выпускного клапана 55 и, также, изменяется с переходом кривой L подъема с кривой La подъема на кривую Lb подъема (изменение операции открытия выпускного клапана 55). В результате, как показано на фиг. 12D и 12E, на кривой давления Pc в цилиндре появляется уступ, основанный на открывании выпускного клапана 55, и уступ, основанный на переходе кривой L подъема. Соответственно, в этом случае, из-за этих степеней возникают точки MP1 перегиба, как показано на фиг. 12F.

Следовательно, узел определения определяет, что ненормальность переключения присутствует, когда режимом переключения кулачка является первый режим и на кривой M появляется множество точек MP1 перелома. Узел определения также определяет, что формой ненормальности является отскок штифта Pn11. Когда будет должным образом определено, что формой ненормальности является отскок штифта Pn11, второй управляющий узел может, например, ограничить максимальное число оборотов двигателя 50 внутреннего сгорания и ограничить количество впрыскиваемого топлива. Второй управляющий узел вместо ограничения максимальной частоты вращения или в дополнение к ограничению максимальной частоты вращения может ограничить максимальную скорость транспортного средства.

На фиг. 13A-13F приведены диаграммы, иллюстрирующие второй механический отказ в первом режиме. На фиг. 13A-13F показан пример, когда механическим отказом является перекос штифта Pn11. На фиг. 13A-13F показаны те же диаграммы, что и на фиг. 12A-12F.

Как показано на фиг. 13A, когда в первом режиме возникает перекос штифта Pn11, выпускной клапан 55 приводится кулачком Ca, генерируя потерю подъема. В результате, как показано на фиг. 13B, кривая L подъема выпускного клапана 55 описывает кривую, расположенную между кривыми La и Lb подъема. Соответственно, кривая M описывает кривую, отличающуюся от кривых Ma, Mb, как показано на фиг. 13C. В результате, точка MP1 перегиба появляется не на том такте, на котором появляется точка перегиба MPa. Точка MPa является первой заданной точкой перегиба и является точкой перегиба на кривой M, полученной в результаты работы выпускного клапана 55 на основе кулачка Ca, когда выпускной клапан 55 приводится в соответствии с профилем кулачка Ca. Соответственно, точка MPa перегиба находится на кривой Ma.

В частности, точка MP1 перегиба выглядит как описано выше при изменении давления Pc в цилиндре, которое будет описано ниже. То есть, как показано на фиг. 13D и 13E, в этом случае задержка момента открытия выпускного клапана 55 из-за потери подъема, задерживает изменение давления в цилиндре, возникающее при открытии выпускного клапана 55. Соответственно, в этом случае точка MP1 перегиба появляется на фазе, отличающейся на отклонение T₁₁ от фазы точки MPa перегиба, показано на фиг. 13F. Отклонение T₁₁ это отклонение (первое отклонение в данном случае) относительно точки MP1 перегиба и представляет величину разницы фаз между точками MP1, MPa перегиба. В качестве точки перегиба MPa можно использовать заранее установленную точку перегиба. Точку MPa перегиба можно задать в зависимости от параметра, влияющего на точку MPa перегиба. Это справедливо и для точек MPb, MPc перегиба, которые будут описаны ниже.

Следовательно, когда режимом переключения кулачка является первый режим, на кривой M появляется одна точка MP1 перегиба, и эта точка MP1 перегиба является точкой перегиба, отклонение T₁₁ которой больше, чем заданная величина α (в денном случае больше или равна заданной величине α), узел определения определяет, что присутствует ненормальной переключения. Узел определения также определяет, что формой ненормальности является перекос штифта Pn11. Когда должным образом будет определено, что формой ненормальности является перекос штифта Pn11, второй управляющий узел может, по меньшей мере, ограничить максимальное число оборотов двигателя 50 внутреннего сгорания и ограничить количество впрыскиваемого топлива.

На фиг. 14A-14F показаны диаграммы, иллюстрирующие третий механический отказ в первом режиме. На фиг. 14A-14F показан пример, когда механическим отказом является заклинивание штифта Pn11. На фиг. 14A-14F приведены те же диаграммы, что и на фиг. 12A-12F.

Как показано на фиг. 14A, когда в первом режиме возникает заклинивание штифта Pn11, выпускной клапан 55 приводится кулачком Cb. Соответственно, как показано на фиг. 14B кривая L подъема выпускного клапана является такой же, как и кривая Lb подъема. В этом случае кривая M является такой же, что и кривая Mb, как показано на фиг. 14C. В результате, точка MP1 перегиба совпадает с точкой MPb перегиба. То есть, точка MP1 перегиба неподвижна. Точка MPb перегиба является точкой перегиба кривой Mb. В этом случае, как показано на фиг. 14D, 14E, изменение давления Pc в цилиндре является изменением, основанным на кулачке Cb. Соответственно, как показано на фиг. 14F, точка MP1 перегиба неподвижна.

Следовательно, когда режимом переключения кулачка является первый режим, на кривой M появляется одна точка MP1 перегиба и точка MP1 является неподвижной до и после переключения рабочего кулачка на основе первого режима, узел определения определяет, что присутствует ненормальность переключения. Узел определения определяет, что формой ненормальности является заклинивание штифта Pn11. Когда должным образом будет определено, что формой ненормальности является заклинивание штифта Pn11, второй управляющий узел может, например, ограничить максимальное число оборотов двигателя 50 внутреннего сгорания и ограничить количество впрыскиваемого топлива. В частности, является ли точка MP1 перегиба неподвижной, можно определить на основе отклонения T₁₂, которое будет описано ниже.

Узел определения, который определяет форму ненормальности как описано выше, когда режимом переключения кулачка является первый режим, определяет форму ненормальности на основе режима переключения кулачка и точки MP1 перегиба, когда режимом переключения кулачка является первый режим.

Далее со ссылками на фиг. 15-18 следует описание первого примера управления. Первый пример управления является примером, индивидуальной управляющей операции, заставляющей ЭБУ 70 выполнить операцию переключения рабочего кулачка на основе первого режима и определить, присутствует ли при операции переключения ненормальность переключения, вызванная механическим отказом. В первом примере управления определяется, присутствует ли ненормальность переключения на любом из множества цилиндров 51a. Присутствует ли ненормальность переключения, можно определить для каждого из множества цилиндров 51a.

ЭБУ 70 определяет, поступил ли запрос на переключения рабочего кулачка с кулачка Cb на кулачок Ca (этап S101). Когда будет должным образом определено, что запрос на переключение рабочего кулачка выдан или когда будет должным образом определено, что ненормальность переключения из-за механического отказа не присутствует, запрос на переключение рабочего кулачка может быть остановлен. Когда результат определения положителен, ЭБУ 70 определяет, можно ли измерить давление масла и давление Pc в цилиндре (этап S102). На этапе S102 специально определяется, можно ли привести в действие механизм 60 регулировки клапана и можно ли определить присутствие или отсутствие ненормальности переключения.

Когда результаты определения на этапах S101, S1-2 отрицательны, процесс управления возвращается к этапу S101. Когда результат определения на этапе S102 положителен, ЭБУ 70 начинает измерение давления Pc в цилиндре относительно углового положения θ коленчатого вала и начинает рассчитывать скорость изменения давления в цилиндре dPc/dθ (этап S103). Измерение давления Pc в цилиндре и расчет скорости изменения давления в цилиндре dPc/dθ можно остановить, когда заканчивается подпрограмма А определения механического отказа на этапе S105.

Измерение давления Pc в цилиндре и расчет скорости изменения давления в цилиндре dPc/dθ могут выполняться, например, независимо. Рассчитанная скорость изменения давления в цилиндре dPc/dθ может подвергаться процессу шумоподавления, необходимому для расчета соответствующей точки перегиба на кривой M и т.п. После этапа S103 ЭБУ 70 включает клапан РПМ 81 (этап S104). Соответственно, выполняется операция переключения рабочего кулачка в первом режиме. Затем ЭБУ 70 выполняет определение А механического отказа (этап S105).

Определение А механического отказа показано как подпрограмма на диаграмме последовательности, показанной на фиг. 16-18. На фиг. 16-18 определяется, присутствует ли ненормальность переключения, с использованием множества (в данном случае - трех) способов, различающихся в зависимости от форм ненормальности (в данном случае отскок, перекос и заклинивание штифта Pn11) в ненормальности переключения.

В подпрограмме определения А механического отказа ЭБУ 70 рассчитывает количество N точек перегиба (этап S111). Количество N точек перегиба можно рассчитать, рассчитывая точку MP1 перегиба. Затем, ЭБУ 70 определяет, равно ли рассчитанное количество точек перегиба двум или превышает две (этап S112). На этапе S112 определяется, присутствует ли ненормальность переключения и является ли формой ненормальности отскок штифта Pn11. Соответственно, когда результат определения на этапе S112 положителен, ЭБУ 70 устанавливает флаг A1' (этап S113). Флаг A1' является временным флагом ненормальности, указывающим на то, что предварительно определено присутствие ненормальности переключения и определено, что формой ненормальности является отскок штифта Pn11.

После этапа S113 ЭБУ 70 выключает клапан РПМ 81 (этап 114) и определяет, сохраняется ли состояние, в котором был установлен флаг A1', в течение заданного времени (этап S115). Во время этого определения время, в течение которого поддерживается состояние, в котором заданный флаг (флаг A1') установлен, может быть задано так, например, чтобы соответствовать количеству циклов сгорания от того цикла сгорания, в котором заданный флаг был впервые установлен. Это заданное время может быть разным для разных форм ненормальности. Когда результат определения на этапе S115 отрицателен, подпрограмма A определения механического отказа завершается. В этом случае процесс управления возвращается к последовательности, показанной на фиг. 15. Затем, когда результат определения на этапе S112 является положительным и результат определения на этапе S115 является отрицательным, флаг A1' поддерживается установленным и предварительно определяется, что присутствует ненормальность переключения. Одновременно выполняется повторное переключение кулачка.

Когда результат определения на этапе S115 является положительным, ЭБУ 70 снимает флаг A1' и устанавливает флаг A1 (этап S116). Флаг A1 является флагом установленной ненормальности, указывающий на то, что надлежащим образом установлено, что присутствует ненормальность переключения и формой этой ненормальности является отскок штифта Pn11.

В этом случае ЭБУ 70 ограничивает максимальное число оборотов двигателя 50 внутреннего сгорания и ограничивает количество впрыскиваемого топлива (этап S117). Ограничение количества впрыскиваемого топлива может выполняться для каждого из множества цилиндров 51a. Ограничение количества впрыскиваемого топлива может выполняться, например, на том цилиндре из множества цилиндров 51a, на котором должным образом определено, что ненормальность переключения присутствует. После этапа S117 подпрограмма А определения механического отказа заканчивается.

Когда результат определения на этапе S112 отрицателен, ЭБУ 70 снимает флаг A1' (этап S118). Соответственно, должным образом определено, что ненормальность переключения, формой которой является отскок штифта Pn11, не присутствует. Здесь определение ЭБУ 70 ненормальности переключения выражается установкой или снятием флага, но такое определение не обязательно может выражаться с помощью флага.

После этапа S118 ЭБУ 70 рассчитывает отклонение T₁₁ (этап S121) и определяет, равно ли рассчитанное отклонение T₁₁ заданной величине α или превышает ее (этап S122). На этапе S122 определяется, присутствует ли ненормальность переключения и является ли формой ненормальности перекос штифта Pn11. Соответственно, когда результат определения на этапе S122 положителен, ЭБУ 70 устанавливает флаг A2' (этап S123). Флаг A2' указывает, что предварительно определено, что присутствует ненормальность переключения и определено, что формой ненормальности является перекос штифта Pn11.

После этапа S123 ЭБУ 70 определяет, сохраняется ли состояние, в котором флаг A2' был установлен, в течение заданного времени (этап S124). Когда результат этого определения отрицателен, процесс управления возвращается на этап S121. В этом случае отклонение T₁₁ в цикле сгорания, расположенном рядом с циклом сгорания, в котором отклонение T₁₁ было рассчитано ранее, рассчитывается на этапе S121. Когда результат определения на этапе S124 положителен, ЭБУ 70 снимает флаг A2' и устанавливает флаг A2.

Флаг A2 это флаг установленной ненормальности, указывающий, что должным образом определено, что ненормальность переключения присутствует и определено, сто формой этой ненормальности является перекос штифта Pn11. В этом случае ЭБУ 70 ограничивает максимальное число оборотов двигателя 50 внутреннего сгорания и ограничивает количество впрыскиваемого топлива (этап S126). На этапе S126 ЭБУ 70 может, например, ограничить максимальное число оборотов или ограничить количество впрыскиваемого топлива с уровнем, отличающимся от уровня этапа S117. После этапа S126 подпрограмма A определения механического отказа заканчивается.

Когда результат определения на этапе S122 отрицателен, ЭБУ 70 снимает флаг A2' (этап S127). Соответственно, должным образом определено, что ненормальность переключения, формой которой является перекос штифта Pn11, не присутствует.

После этапа S127 ЭБУ 70 рассчитывает отклонение T₁₂ (этап S131) и определяет, равно ли рассчитанное отклонение T₁₂ нулю (этап S132). Отклонение T₁₂ является вторым отклонением относительно точки MP1 перегиба и представляет величину разницы фаз между точками MP1 перегиба на кривых M, полученных до и после переключения кулачка в первом режиме. Соответственно, на этапе S132 определяется, является ли точка NP1 перегиба неподвижной и, таким образом, определяется, присутствует ли ненормальность переключения и является ли формой ненормальности заклинивание штифта Pn11. Является ли точка неподвижной можно определить, например, в зависимости от того, меньше ли отклонение T₁₂ заданной величины.

Когда результат определения на этапе S132 положителен, ЭБУ 70 устанавливает флаг A3' (этап S133). Флаг A3' является флагом временной ненормальности, указывающий, что предварительно определено, что присутствует ненормальность переключения и определено, что формой ненормальности является заклинивание штифта Pn11. После этапа S133 ЭБУ 70 определяет, сохраняется ли состояние, в котором флаг A3' был установлен, в течение заданного времени (этап S134). Когда результат определения отрицателен, процесс управления возвращается к этапы S131. В этом случае на этапе S131 рассчитывается отклонение T₁₂ на основе точки MP1 перегиба цикла сгорания, соседнего с циклом сгорания, в котором ранее рассчитывалось отклонение T₁₂ как точка MP1 перегиба, полученная после переключения рабочего кулачка.

Когда результат определения на этапе S134 положителен, ЭБУ 70 снимает флаг A3' и устанавливает флаг A3 (этап S135). Флаг A3 является флагом установленной ненормальности, указывающий, что должным образом определено, что ненормальность переключения присутствует и определено, что формой ненормальности переключения является заклинивание штифта Pn11. В этом случае ЭБУ 70 ограничивает максимальное число оборотов двигателя 50 внутреннего сгорания и ограничивает количество впрыскиваемого топлива (этап S136). После этапа S136 подпрограмма A определения механического отказа заканчивается.

Когда результат определения на этапе S132 отрицателен, ЭБУ 70 снимает флаг A3' (этап S137). Соответственно, должным образом определяется, что ненормальность переключения, формой которого является заклинивание штифта Pn11, отсутствует. В этом случае, поскольку результаты определения на этапах S112, S122 и S132 отрицательны, должным образом определяется, что ненормальность переключения, вызванная механическим отказом, не присутствует. После этапа S137 подпрограмма A определения механического отказа заканчивается.

На фиг. 19A-19F приведены диаграммы, иллюстрирующие первый механический отказ во втором режиме. На фиг. 19A-19F показан пример, когда механическим отказом является отскок штифта Pn21. Фиг. 19A-19F аналогичны фиг. 12A-12F.

Как показано на фиг. 19A, когда возникает отскок штифта Pn21 во втором режиме, в котором качающиеся участки 63b, 63c соединены, операция открывания выпускного клапана 55 приводимого кулачком Ca, останавливается. В результате, как показано на фиг. 19B, кривая L подъема выпускного клапана 55 описывает кривую, отклоняющуюся и падающую относительно кривой Lc. Как показано на фиг. 19C, в этом случае кривая описывает следующую кривую. То есть, кривая описывает кривую, отходящую вниз от кривой Mc, которая является кривой, полученной, когда выпускной клапан 55 приводится в соответствии с профилем кулачка Cc. В результате точка перегиба MP2 как вторая точка перегиба появляется на фазе, отличающейся от фазы точки MPc перегиба.

Точка MP2 перегиба - это точка перегиба, полученная на кривой M при работе выпускного клапана 55 под действием кулачка Cc. В частности, точка MP2 перегиба - это точка перегиба, появляющаяся на кривой M из-за изменения давления Pc в цилиндре при работе выпускного клапана 55 под действием кулачка Cc. Точка перегиба MPc является второй заданной точкой перегиба и является точкой перегиба на кривой M, полученной при работе выпускного клапана 55 под действием кулачка Cc когда выпускной клапан 55 приводится в соответствии с профилем кулачка Cc. Соответственно, точка MPc перегиба находится на кривой Mc.

В частности, точка MP2 перегиба появляется, как описано выше, из-за изменения давления Pc в цилиндре, как будет описано ниже. То есть, как показано на фиг. 19D и 19E, в этом случае давление Pc в цилиндре изменяется при остановке операции открытия выпускного клапана 55. Соответственно, в этом случае, точка MP2 перегиба появляется на фазе, отличающейся на отклонение T₂₁ от фазы точки MPc перегиба, как показано на фиг. 19F. Отклонение T₂₁ является первым отклонением относительно точки MP2 перегиба и представляет величину разницы фаз между точками MP2, MPc перегиба.

Следовательно, когда режимом переключения кулачка является второй режим, на кривой появляется точка MP2 перегиба, и точка перегиба является точкой перегиба, на которой отклонение T₂₁ больше, чем заданная величина βT (в данном случае больше или равна заданной величине βT), узел определения определяет, что присутствует ненормальность переключения. Узел определения определяет, что формой ненормальности является отскок штифта Pn21. Когда должным образом будет определено, что формой ненормальности является отскок штифта Pn21, второй управляющий узел может, например, ограничить максимальное число оборотов двигателя 50 внутреннего сгорания и ограничить количество впрыскиваемого топлива.

На фиг. 20A-20F приведены диаграммы, иллюстрирующие второй механический отказ во втором режиме. На фиг. 20A-20F показан пример, когда механическим отказом является перекос штифта Pn21. Фиг. 20A-20F аналогичны фиг. 12A-12F.

Как показано на фиг. 20A, когда возникает перекос штифта Pn21 во втором режиме, выпускной клапан 55 приводится кулачком Cc, генерируя потерю высоты подъема. В результате, как показано на фиг. 20B, кривая L подъема выпускного клапана 55 описывает кривую, величина подъема которой меньше, чем величина подъема кривой в целом. Как показано на фиг. 20C, в этом случае фазы точек перегиба MP2, MPc эквивалентны, но величина (скорость изменения давления в цилиндре dPc/dθ) различна для точек MP2, MPc перегиба. В частности, точка перегиба появляется при изменении давления Pc в цилиндре, как будет описано ниже.

То есть, как показано на фиг. 20D и 20F, в этом случае давление Pc в цилиндре падает из-за потери подъема. Соответственно в этом случае, величина отличается на отклонение P₂₁ между точками MP2, MPc перегиба, как показано на фиг. 20F. Отклонение P₂₁ является вторым отклонением относительно точки перегиба и представляет величину разницы между величиной точки MP2 перегиба и величиной точки MPc перегиба.

Следовательно, когда режимом переключения кулачка является второй режим, на кривой M появляется точка MP2 перегиба, которая является точкой, в которой отклонение T₂₁ меньше заданной величины β_T, а отклонение P₂₁ больше заданной величины β_T (в данном случае больше или равно заданной величине β_T), узел определения определяет, что присутствует ненормальность переключения. Узел определения также определяет, что форой ненормальности является перекос штифта Pn21. Когда будет должным образом определено, что формой ненормальности является перекос штифта Pn21, второй управляющий узел может, например, ограничить максимальное число оборотов двигателя 50 внутреннего сгорания и ограничить количество впрыскиваемого топлива. Третий управляющий узел может уменьшить отношение EGR.

На фиг. 21A-21F приведены диаграммы, иллюстрирующие третий механический отказ во втором режиме. На фиг. 21A-21F показан пример, когда механическим отказом является заклинивание штифта Pn21. Фиг. 21A-21F аналогичны фиг. 12A-12F.

Как показано на фиг. 21A, когда во втором режиме возникает заклинивание штифта Pn21, выпускной клапан 55 не приводится кулачком Cc. Соответственно, как показано на фиг. 21B, кривая подъема выпускного клапана 55 не следует профилю кулачка Cc. В этом случае, кривая M не изменяется в соответствии с профилем кулачка Cc, как показано на фиг. 21C. В результате, точка MP2 перегиба не появляется. В этом случае давление Pc в цилиндре не изменяется в соответствии с профилем кулачка Cc, как показано на фиг. 21D и 21F. В результате, точка MP2 перегиба не появляется, как показано на фиг. 21F.

Следовательно, когда режимом переключения кулачка является второй режим, и точка MP2 перегиба не появляется на кривой M, узел определения определяет, что присутствует ненормальность переключения. Узел определения определяет, что формой ненормальности является заклинивание штифта Pn21. Когда будет должным образом определено, что формой ненормальности является заклинивание штифта Pn21, второй управляющий узел может, например, ограничить максимальное число оборотов двигателя 50 внутреннего сгорания и ограничить количество впрыскиваемого топлива. Третий управляющий узел может снизить отношение EGR.

Узел определения, который определяет форму ненормальности как описано выше, когда режимом переключения кулачка является второй режим, определяет форму ненормальности на основе режима переключения кулачка и точки MP2 перегиба, когда режимом переключения кулачка является второй режим. Определение формы ненормальности узлом определения на основе точки MP2 перегиба осуществляется на основе наличия или отсутствия этой точки MP2 перегиба.

Далее следует описание второго примера управления со ссылками на диаграммы последовательности, приведенные на фиг. 22-25. Второй пример управления это пример индивидуальной управляющей операции, заставляющей ЭБУ 70 выполнить операцию переключения рабочего кулачка на основе второго режима и определить, имеется ли ненормальность переключения из-за механического отказа при операции переключения. Присутствие или отсутствие ненормальности переключения можно определить на каждом из множества цилиндров 51a, как и в первом примере. В нижеследующем описании не повторяется описание управляющих операций, которые уже были описаны выше.

ЭБУ 70 определяет, имеется ли запрос на переключение рабочего кулачка с кулачка Cb на кулачки Ca, Cc (этап S201). Если результат определения положителен, ЭБУ 70 включает клапан РПМ 82 по результатам определения на этапе S202 и S203 (этап S204). Соответственно, выполняется операция переключения рабочего кулачка во втором режиме. Затем, ЭБУ 70 выполняет определение B механического отказа (этап S205). Определение B механического отказа показано как подпрограмма на диаграммах последовательности на фиг. 23-25.

В подпрограмме B определения механического отказа ЭБУ 70 рассчитывает отклонение T₂₁ (этап S211) и определяет равно ли или превышает ли рассчитанное отклонение T21 заданную величину β_T (этап S212). На этапе S212 определяется, присутствует ли ненормальность переключения и является ли формой этой ненормальности отскок штифта Pn21. Результат определения на этапе S212 является отрицательным, когда точка MP2 перегиба не появляется, а отклонение T₂₁ невозможно рассчитать.

Когда результат определения на этапе S212 положителен, ЭБУ 70 устанавливает флаг B1' (этап S213). Флаг B1' является временным флагом ненормальности, указывающим, что предварительно было определено, что ненормальность переключения присутствует и формой ненормальности является отскок штифта Pn21.

После этапа S213 ЭБУ 70 выключает клапан РПМ 82 (этап S214) и определяет, сохраняется ли состояние, в котором флаг B1' был установлен, в течение заданного времени (этап S215). Если результат определения отрицателен, подпрограмма B определения механического отказа завершается. В этом случае выполняется повторное переключение рабочего кулачка. Если результат определения на тапе S215 положителен, ЭБУ 70 снимает флаг B1' и устанавливает флаг B1 (этап S216).

Флаг B1 является флагом установленной ненормальности, которая должным образом определена как присутствующая ненормальность переключения и когда определено, что формой ненормальности является отскок штифта Pn21. В этом случае ЭБУ 70 ограничивает максимальное число оборотов двигателя 50 внутреннего сгорания и ограничивает количество впрыскиваемого топлива (этап S217). После этапа S217 подпрограмма B определения механического отказа завершается.

Когда результат определения на этапе S212 отрицателен, ЭБУ 70 снимает флаг B1' (этап S218). Соответственно, при этом определяется, что ненормальность переключения в форме отскока штифта Pn21 не присутствует.

После этапа S218 ЭБУ 70 рассчитывает отклонение P₂₁ (этап S221) и определяет, равна ли или больше рассчитанная величина P₂₁ заданную величину β_P (этап S222). На этапе S222 определяется, определяется, присутствует ли ненормальность переключения и является ли формой ненормальности перекос штифта Pn21. Соответственно, когда результат определения на этапе S222 положителен, ЭБУ 70 устанавливает флаг B2' (этап S223). Флаг B2' это флаг предварительно установленной ненормальности переключения, и указывает, что формой ненормальности является перекос штифта Pn21.

После этапа S223 ЭБУ 70 определяет, сохраняется ли состояние, в котором флаг B2' был установлен, в течение заданного времени (этап S224). Когда результат определения отрицателен, процесс управления возвращается на этап S221. На этапе S221, если после операции переключения рабочего кулачка была получена точка MP2 перегиба, на основе этой точки MP2 перегиба рассчитывается отклонение P₂₁ в цикле сгорания, соседнем с циклом сгорания, в котором отклонение P₂₁ рассчитывалось ранее.

Когда результат определения на этапе S224 положителен, ЭБУ 70 снимает флаг B2' и устанавливает флаг B2 (этап S225). Флаг B2 является флагом установленной ненормальности, которая должным образом определена как присутствующая ненормальность переключения и когда определено, что формой ненормальности является перекос штифта Pn21. В этом случае ЭБУ 70 ограничивает максимальное число оборотов двигателя 50 внутреннего сгорания и ограничивает количество впрыскиваемого топлива и уменьшает отношение EGR (этап S226). После этапа S226 подпрограмма B определения механического отказа завершается.

Когда результат определения на этапе S222 отрицателен, ЭБУ 70 снимает флаг B2' (этап S227). Соответственно, должным образом определено, что ненормальность переключения, формой которой является перекос штифта Pn21, не присутствует. На этапе S222 результат определения отрицателен, даже когда точка MP2 перегиба не появляется, а отклонение P₂₁ нельзя рассчитать.

После этапа S117 ЭБУ 70 рассчитывает отклонение P₂₂ (этап S231) и определяет, равно ли рассчитанное отклонение P₂₂ нулю (этап S232). Отклонение P₂₂ является третьим отклонением относительно точки MP2 перегиба и представляет величину разницы между скоростями изменения давления в цилиндрах dPc/dθ относительно фазы точки MP2 перегиба на кривых M, полученных до и после переключения кулачка в третьем режиме. На этапе S232 определяется, появилась ли точка VP2 перегиба и определяется, что точка MP2 перегиба не появляется, когда отклонение P₂₂ равно нулю. Появление точки MP2 модно определить, например, в зависимости от того, меньше ли отклонение P₂₂ заданной величины.

В частности, на этапе S232 определяется, присутствует ли ненормальность переключения и является ли формой этой ненормальности заклинивание штифта Pn21. Соответственно, когда результат определения на этапе S232 положителен, ЭБУ 70 устанавливает флаг B3' (этап S233). Флаг B3' является временным флагом ненормальности, указывающим на то, что предварительно было определено, что ненормальность переключения присутствует и формой этой ненормальности является заклинивание штифта Pn21. Затем, на этапе S233 ЭБУ 70 определяет, сохраняется ли состояние, в котором флаг B3' был установлен, в течение заданного времени (этап S234). Когда результат определения отрицателен, подпрограмма B определения механического отказа завершается.

Когда результат определения на этапе S234 положителен, ЭБУ 70 снимает флаг B3' и устанавливает флаг B3 (этап S235). Флаг B3 является флагом установленной ненормальности, указывающий на определенное должным образом присутствие ненормальности переключения, формой которой является заклинивание штифта Pn21. В этом случае ЭБУ 70 ограничивает максимальное число оборотов и количество впрыскиваемого топлива в двигателе 50 внутреннего сгорания и уменьшает отношения EGR (этап S236). После этапа S236 подпрограмма B определения механического отказа завершается.

Когда результат определения на этапе S232 отрицателен, ЭБУ 70 снимает флаг B2' (этап S237). Соответственно, должным образом определено, что ненормальность переключения, формой которой является заклинивание штифта Pn21, не присутствует. В этом случае, поскольку результаты определения на этапах S212, S222 и S232 отрицательны, должным образом установлено, что неисправность переключения, вызванная механическим отказом, не присутствует. После этапа S237 подпрограмма B определения механического отказа завершается.

На фиг. 26A-26I приведены диаграммы, иллюстрирующие механический отказ в третьем режиме. В третьем режиме механический отказ может возникнуть в соответствующих соединительных механизмах 631, 632. Механический отказ, возникающий в соединительном механизме 631, аналогичен механическому отказу в первом режиме. Соответственно, описание механического отказа в соединительном механизме 631 повторяться не будет.

На фиг. 26A-26C показан случай, когда механическим отказом является отскок штифта Pn21. На фиг. 26D-26F показан случай, когда механическим отказом является неполное отсоединение штифта Pn21, а на фиг. 26G-26I показан случай, когда механическим отказом является заклинивание штифта Pn21. На фиг. 26a, 26D, 26G показаны те же диаграммы, что и на фиг. 12A. На фиг. 26B, 26E, 26H показаны те же диаграммы, что и на фиг. 12B. На фиг. 26C, 26F, 26I показаны те же диаграммы, что и на фиг. 12C.

Как показано на фиг. 26A и 26B, когда происходит отскок штифта Pn21 в третьем режиме, в котором качающиеся участки 63b и 63c разъединены, выпускной клапан 55 временно приводится кулачком Cc. В этом случае точка MP2 перегиба, которая при нормальной работе отсутствует, появляется на фазе, отличающейся от фазы точки MPc перегиба.

Следовательно, когда режимом переключения кулачка является третий режим, на кривой появляется точка MP2 перегиба, которая является точкой перегиба, в которой отклонение T₂₁ больше заданной величины β_T, иузел определения определяет, что присутствует ненормальность переключения механизма 60 регулировки клапана. Узел определения определяет, что формой ненормальности является отскок штифта Pn21. Когда должным образом будет установлено, что формой ненормальности является отскок штифта Pn21, второй управляющий узел может, например, ограничить максимальное число оборотов двигателя 50 внутреннего сгорания и ограничить количество впрыскиваемого топлива.

Как показано на фиг. 26D и 26E, когда в третьем режиме возникает неполное отсоединение штифта Pn21, выпускной клапан приводится кулачком Cc, генерируя снижение величины подъема. В этом случае точка MP2 перегиба, которая не появляется во время нормальной работы, появляется, как показано на фиг. 26F. В этом случае фазы точек MP2, MPc эквивалентны, но их величина различна.

Следовательно, в третьем режиме переключения кулачка на кривой M появляется точка MP2 перегиба, которая является точкой перегиба, в которой отклонение T₂₁ меньше заданной величины β_T, а отклонение P₂₁ больше заданной величины β_P, и узел определения определяет, что присутствует ненормальность переключения. Узел определения также определяет, что формой этой ненормальности является неполное отсоединение штифта Pn21. Когда должным образом будет определено, что формой ненормальности является неполное отсоединение штифта Pn21, второй управляющий узел может, например, ограничить максимальное число оборотов двигателя 50 внутреннего сгорания и ограничить количество впрыскиваемого топлива. Третий управляющий узел может уменьшить отношение EGR.

Как показано на фиг. 26G и 26H, когда в третьем режиме возникает заклинивание штифта Pn21, выпускной клапан приводится кулачком Cc. В результате, как показано на фиг. 26I, появляется точка MP2 перегиба, которая не появляется во время нормальной работы. В этом случае точка MP2 перегиба неподвижна до и после операции переключения кулачка.

Следовательно, в третьем режиме переключения кулачка на кривой M появляется точка MP2 перегиба которая неподвижна до и после того, как рабочий кулачок будет переключен в третьем режиме, и узел определения определяет, что присутствует ненормальность переключения. Узел определения определяет, что формой ненормальности является заклинивание штифта Pn21. Когда будет должным образом установлено, что формой ненормальности является заклинивание штифта Pn21, второй управляющий узел может, например, ограничить максимальное число оборотов двигателя 50 внутреннего сгорания и ограничить количество впрыскиваемого топлива. Третий управляющий узел может снизить отношение EGR. Неподвижность точки MP2 перегиба можно определить, например, в зависимости от того, меньше ли отклонение P₂₂ заданной величины.

Узел определения, который определяет форму ненормальности как описано выше, в третьем режиме определяет форму ненормальности на основе режима переключения кулачка и точки MP1 перегиба, и в третьем режиме определяет форму ненормальности на основе режима переключения кулачка и точки MP2 перегиба.

ЭБУ 70 может определить, имеется ли в третьем режиме ненормальность переключения, вызванная механическим отказом, например, так же, как и в первом примере управления или во втором примере управления. Соответственно, диаграмма последовательности, иллюстрирующая пример операции управления ЭБУ 70, опускаются.

На фиг 27A-27C приведены диаграммы, иллюстрирующие неисправность реагирования. Первой неисправностью реагирования является возникающая задержка момента переключения рабочего кулачка между соединительными механизмами 631, 632 (синхронность движения штифтов Pn11, Pn21) в узле U, которая может возникнуть в третьем режиме. Фиг. 27A соответствует фиг. 12A и иллюстрирует первую неисправность реагирования. Фиг. 27B соответствует фиг. 12B и иллюстрирует первую неисправность реагирования. Фиг. 27C соответствует фиг. 12C и иллюстрирует первую неисправность реагирования.

В третьем режиме, в котором качающиеся участки 63a, 63b соединены друг с другом, а качающиеся участки 63b, 63c отсоединены друг от друга, переключение рабочего кулачка нормально происходит следующим образом. Сначала штифт Pn21 разъединяет качающиеся участки 63b, 63c друг от друга, в результате чего рабочим кулачком становится кулачок Cb. Затем, штифт Pn11 соединяет качающиеся участки 63a, 63b и рабочим кулачком становится кулачок Ca.

С другой стороны, поскольку при движении пальца Pn21 возникает задержка реагирования, являющаяся первой неисправностью реагированияв третьем режиме, возникает ситуация, когда штифт Pn21 движется позже, чем штифт Pn11. В этом случае, когда штифт Pn11 соединяет друг с другом качающиеся участки 63b, 63c, все три качающихся участка с 63a по 63c оказываются соединенными друг с другом, как показано на фиг. 27A. В результате рабочим кулачком становятся кулачки Ca, Cc. При разъединении штифтом Pn21 качающихся участков 63b, 63c, рабочим кулачком становится кулачок Ca.

Следовательно, когда возникает первая неисправность реагирования, рабочим кулачком временно становятся кулачки Ca, Cc. Установлен ли кулачок Ca как рабочий кулачок можно определить в зависимости от того, появляется ли точка VP1 перегиба, в которой отклонение T₁₁ меньше заданной величины γ1 (в данном случае меньше или равно заданной величине γ1). Установлен ли кулачок Cc как рабочий кулачок, можно определить, в зависимости от того, появляется ли точка MP2 перегиба.

Соответственно, в третьем режиме переключения кулачка на кривой M появляются точки MP1, MP2 перегиба, и точка MP1 перегиба является точкой, в которой отклонение T11 меньше заданной величины γ1, на основании чего узел определения определяет, что присутствует ненормальность переключения. Узел определения также определяет, что формой этой ненормальности переключения является первая неисправность реагирования. Когда должным образом будет установлено, что формой ненормальности является первая неисправность реагирования, второй управляющий узел может, например, ограничить максимальное число оборотов двигателя 50 внутреннего сгорания и ограничить количество впрыскиваемого топлива.

Далее следует описание третьего примера управления со ссылками на диаграммы последовательности, показанные на фиг. 28A-30. Третий пример управления является примером индивидуальной управляющей операции, при котором ЭБУ 70 выполняет операцию переключения рабочего кулачка в третьем режиме и определяет, присутствует ли при этой операции ненормальность переключения из-за неисправности реагирования. В третьем примере управления из управляющей операции по определению, присутствует ли в третьем режиме ненормальность переключения, извлечена и описана часть, относящаяся к определению, присутствует ли ненормальность переключения, вызванная первой неисправностью реагирования. В последующем описании описания тех управляющих операций, которые описаны выше, не повторяется.

ЭБУ 70 определяет, выдан ли запрос на переключение рабочего кулачка с кулачков Cb, Cc на кулачок Ca (этап S301) Когда результат определения положителен, ЭБУ 70 выключает клапан РПМ 82 и включает клапан РПМ 81 на основе положительного определения на этапе S302 и этапа S303 (этап 304). Соответственно, выполняется операция переключения рабочего кулачка в третьем режиме. Затем ЭБУ 70 выполняет определения А и В рабочего кулачка (этапы S305 и S306).

Определение А рабочего кулачка это определение, установлен ли кулачок Ca как рабочий кулачок. Определение В рабочего кулачка это определение, установлен ли кулачок Cc как рабочий кулачок. Определение А рабочего кулачка показано как подпрограмма на диаграмме последовательности, приведенной на фиг. 29, а определение В рабочего кулачка показано как подпрограмма на диаграмме последовательности, приведенной на фиг. 30.

При определении А рабочего кулачка ЭБУ 70 рассчитывает отклонение T₁₁ (этап S321) и определяет, меньше или равно рассчитанное отклонение T₁₁ заданной величине γ1 (этап S322). Когда результат определения положителен, устанавливается флаг С2 (этап S323). Когда результат определения отрицателен, флаг С2 снимается (этап S324). Флаг С2 указывает, что кулачок Ca установлен в качестве рабочего кулачка. После этапов S323 и S324 подпрограмма А определения рабочего кулачка завершается.

При определении В рабочего кулачка ЭБУ 70 рассчитывает отклонение P₂₂ (этап S331) и определяет, равно ли рассчитанное отклонение P₂₂ нулю (этап S332). Когда результат определения положителен, устанавливается флаг С3 (этап S333). Когда результат отрицателен, флаг С3 снимается (этап S334). Флаг С3 указывает, то в качестве рабочего кулачка установлен кулачок Cc. После этапов S333 и S334 подпрограмма В определения кулачка завершается.

Когда подпрограмма В определения рабочего кулачка завершается, ЭБУ 70 определяет, установлены ли оба флага С2, С3 (этап S311). Когда результат определения положителен, ЭБУ 70 устанавливает флаг C1' (этап S312). Флаг C1' является временным флагом ненормальности, указывающим, что предварительно было установлено наличие ненормальности переключения и было определено, сто формой этой ненормальности является первая неисправность реагирования.

Затем ЭБУ 70 определяет, сохраняется ли состояние, в котором был установлен флаг C1' в течение заданного времени (этап S313). Когда результат определения отрицателен, процесс управления переходит на этап S305. Если результат определения положителен, флаг C1' снимается и устанавливается флаг С1 (этап S314). Флаг С1 является флагом установленной ненормальности переключения, и указывает, что было должным образом определено, что формой этой ненормальности является первая неисправность реагирования. В этом случае ЭБУ 70 ограничивает максимальное число оборотов двигателя 50 внутреннего сгорания и ограничивает количество впрыскиваемого топлива (этап S315).

Когда результат определения на этапе S311 отрицателен, ЭБУ 70 снимает флаг C1' (этап S316). Соответственно, должным образом определяется, что ненормальность переключения, формой которой является первая неисправность реагирования, не присутствует. После этапом S315 и S316 процесс управления возвращается к этапу S311.

При определении, присутствует ли ненормальность переключения из-за неисправности реагирования (в данном случае первой неисправности реагирования), ЭБУ 70 может выполнять это определение, например, следующим образом. То есть, когда будет должным образом определено, что ненормальность переключения, вызванная механическим отказом, не присутствует, можно определить, присутствует ли ненормальность переключения, вызванная неисправностью реагирования. В этом случае, например, при определении, присутствует ли ненормальность переключения из-за механического отказа, ЭБУ 70 может определить, присутствует ли ненормальность переключения, вызванная неисправностью реагирования, на основе ранее рассчитанной скорости изменения давления в цилиндре dPc/dθ.

ЭБУ 70 может определить, присутствует ли ненормальность переключения, вызванная неисправностью реагирования, например, следующим образом. То есть, можно определить, присутствует ли ненормальность переключения, вызванная неисправностью реагирования, альтернативно определяя, присутствует ли ненормальность переключения, вызванная механическим отказом для каждого из однотипных запросов на переключение, в которых режимы переключения кулачка идентичны (в данном случае третий режим). В этом случае ЭБУ 70 может определить, присутствует ли ненормальность переключения, вызванная неисправностью реагирования, когда будет должным образом определено, что ненормальность переключения, вызванная механическим отказом, не присутствует во время ранее выданного однотипного запроса на переключение.

На фиг. 31 представлена диаграмма, иллюстрирующая вторую неисправность реагирования. Вторая неисправность реагирования это задержка момента переключения рабочего кулачка между цилиндрами 51a. На фиг. 31 представлена та же диаграмма, что и на фиг. 12C и она иллюстрирует вторую неисправность реагирования. На фиг. 31 фазы кривых M смещены для иллюстрации кривых M для разных цилиндров 51a, но в реальности фазы кривых M одинаковы.

Когда возникает вторая неисправность реагирования, например, величина или фаза точки MP1 перегиба сильно выходит за заданные пределы на кривых M одного и того же цикла двигателя между одним цилиндром и другим цилиндром из множества цилиндров 51a во время переключения рабочего кулачка. Например, между ними имеется разница в наличии точки MP2 перегиба.

Соответственно, когда режим переключения кулачка является первым режимом, и величина или фаза точки MP1 перегиба выходит за заданные пределы между кривыми M для первого режима переключения и для одного цикла двигателя, на одном цилиндре и другом цилиндре из множества цилиндров 51a, узел определения определяет, что присутствует ненормальность переключения.

Когда режим переключения кулачка является вторым режимом и наличие или отсутствие точки MP2 различно между кривыми M для второго режима переключения кулачка для одного и того же цикла в одном цилиндре и другом цилиндре из множества цилиндров 51a, узел определения определяет присутствие ненормальности переключения. Когда режим переключения кулачка является третьим режимом и когда величина или фаза точки MP1 перегиба отличается больше чем заданная величина, или когда присутствие или отсутствие точки MP2 перегиба различно на кривых M для третьего режима переключения для одного и того же цикла в одном цилиндре и другом цилиндре из множества цилиндров 51a, узел определения определяет присутствие ненормальности переключения.

В этом случае узел определения определяет, что формой ненормальности является вторая неисправность реагирования. Когда будет должным образом определено, что формой ненормальности является вторая неисправность реагирования, второй управляющий узел может, например, ограничить максимальное число оборотов двигателя 50 внутреннего сгорания и ограничить количество впрыскиваемого топлива.

Далее следует описание четвертого примера управления со ссылками на диаграммы последовательности на фиг. 32 и 33. Четвертый пример управления является примером индивидуальной управляющей операции, чтобы ЭБУ 70 определил присутствует ли ненормальность переключения, вызванная второй неисправностью реагирования при операции переключения рабочего кулачка. В четвертом примере управления режим переключения кулачка является первым режимом. В нижеследующем описании опускается описание управляющих операций, описанных выше.

ЭБУ 70 определяет, выдан ли запрос на переключение рабочего кулачка с кулачка Cb на кулачок Ca (этап S401). Когда результат определения положителен, ЭБУ 70 включает клапан РПМ 81 на основе положительных определений на этапах S402 и S404 (этап S404). Соответственно, выполняется операция переключения рабочего кулачка на основе первого режима. Затем, ЭБУ 70 выполняет определение цилиндра имеющего задержку переключения (этап S405).

Определение цилиндра с задержкой переключения это определение, присутствует ли вторая неисправность реагирования. Определение цилиндра с задержкой переключения показано как подпрограмма на диаграмме последовательности на фиг. 33. При определении цилиндра с задержкой переключения ЭБУ 70 рассчитывает отклонение T_i (этап S421). Отклонение T_i это отклонение T₁₁ для каждого цилиндра 51a (цилиндр #i), и отклонение T₁₁ на каждой из кривых M, для того же цикла двигателя. Затем ЭБУ 70 рассчитывает среднюю величину T₀ отклонений T_i (этап S422) и сбрасывает номер цилиндра на ноль (этап S423).

Затем ЭБУ 70 определяет, превышает ли номер цилиндра 4 (этап S424). Если результат определения отрицателен, ЭБУ 70 добавляет 1 к номеру i цилиндра (этап S425) и определяет, не превышает ли величина разницы между отклонением T_i и средней величиной T₀ заданную величину δ (этап S426). Когда результат определения положителен, ЭБУ 70 определяет, имеется ли задержка переключения на цилиндре #i (этап S427). После отрицательного определения на этапе S246 или S427 процесс управления возвращается на этап S424. Когда результат определение на этапе S244 положителен, подпрограмма определения цилиндра с задержкой переключения завершается. Присутствие задержки переключения на цилиндре #i можно определить другими способами.

Затем ЭБУ 70 определяет, на каком из множества цилиндров 51a присутствует задержка переключения (этап S411). Когда результат определения положителен, устанавливается флаг D' (этап S412). Флаг D' это временный флаг ненормальности, указывающий, что было должным образом определено присутствие ненормальности переключения и было определено, что формой ненормальности является вторая неисправность реагирования.

После этапа S412 ЭБУ 70 определяет, сохраняется ли состояние, в котором был установлен флаг D', в течение заданного времени (этап S413). Когда результат определения отрицателен, процесс управления возвращается на этап S405. Когда результат определения на этапе S 413 положителен, ЭБУ 70 снимает флаг D' и устанавливает флаг D (этап S414). Флаг D является флагом установленной ненормальности, указывающий, что должным образом было определено, что присутствует ненормальность переключения, и было определено, что формой этой ненормальности является вторая неисправность реагирования. В этом случае ЭБУ 70 ограничивает максимальное число оборотов двигателя 50 внутреннего сгорания и ограничивает количество впрыскиваемого топлива.

Когда результат определения на этапе S411 отрицателен, ЭБУ 70 снимает флаг D' (этап S416). Соответственно, должным образом устанавливается, что ненормальность переключения, формой которой является вторая неисправность реагирования, не присутствует. После этапов S415 и S416 процесс управления возвращается на этап S411. На этапе S415, в частности, ЭБУ 70 ограничивает количество впрыскиваемого топлива для каждого цилиндра 51a. Например, ЭБУ 70 может ограничить количество впрыскиваемого топлива или отношение EGR в цилиндре 51a, в котором на этапе S247 было определено, что имеется задержка переключения, когда флаг D' установлен.

Далее следует описание главных оперативных преимуществ двигателя 50 внутреннего сгорания. Как описано выше, эффект механического отказа или неисправности реагирования отражается на кривой M. Такой эффект отражается на кривой M в заданный период K. Соответственно, двигатель 50 внутреннего сгорания, включая ЭБУ 70, который является устройством, определяющим присутствие ненормальности переключения на основе кривой M в заданный период K, может определить, присутствует ли ненормальность переключения.

В частности, когда переключение рабочего кулачка происходит нормально, эффект механического отказа или неисправности реагирования отражается на кривой M в по меньшей мере одном периоде из периода, в котором выпускной клапан 55 открыт, при переключении рабочего кулачка и периода, в котором выпускной клапан 55 не открыт при переключении рабочего кулачка. Соответственно, двигатель 50 внутреннего сгорания имеет особую конфигурацию, в которой ЭБУ 70 далее определяет, присутствует ли ненормальность переключения в заданном периоде K, который является периодом на основе режима переключения кулачка и, таким образом, может определить, присутствует ли ненормальность переключения.

В частности, эффект механического отказа или неисправности реагирования отражается в заданной части кривой M. Соответственно, двигатель 50 внутреннего сгорания имеет особую конфигурацию, в которой ЭБУ 70 определяет, присутствует ли ненормальность на основе заданного участка кривой M во время определения присутствия ненормальности переключения на основе кривой M и, таким образом, может определить, присутствует ли ненормальность переключения.

В частности, эффект механического отказа или неисправности реагирования отражается на кривой, полученной за заданный период K после начала переключения рабочего кулачка. Соответственно, двигатель 50 внутреннего сгорания имеет особую конфигурацию, в которой заданный период K это период, после начала переключения рабочего кулачка и, таким образом, может определить, присутствует ли ненормальность переключения.

Двигатель 50 внутреннего сгорания имеет особую конфигурацию, в котором ЭБУ 70, как устройство, определяющее неисправность, определяет, что механизм 60 регулировки клапана неисправен, когда он определит, что по меньшей мере в одном из множества режимов присутствует ненормальность переключения, и определяет, что механизм 60 регулировки клапана исправен, когда определит, что ненормальность переключения не присутствует во всех из множества режимов и, таким образом, может соответственно определить, присутствует ли неисправность механизма 60 регулирования клапана на основе наличия или отсутствия ненормальности переключения.

Двигатель 50 внутреннего сгорания имеет особую конфигурацию, в которой механизм 60 регулировки клапана выбирает кулачок, который должен применяться для приведения выпускного клапана 55 из трех или более кулачков (в данном случае, кулачки Ca, Cb, Cc), являющихся множеством кулачков, и содержит множество качающихся участков (в данном случае качающиеся участки 63a, 63b, 63c), которые качаются индивидуально в соответствии с профилем множества кулачков и передают динамическую мощность от кулачкового вала 65 на выпускной клапан 55, и множество соединительных механизмов (соединительные механизмы 631 632), выполняющих соединение и разъединение двух качающихся участков из множества качающихся участков.

В этом случае, например, в третьем режиме, механический отказ может возникнуть в соответствующих соединительных механизмах 631, 632. Например, может возникнуть первая неисправность реагирования или вторая неисправность реагирования. То есть, ненормальность переключения может возникнуть в разных формах. В этом случае, поскольку предпочтительно определяется, что ненормальность переключения присутствует, двигатель 50 внутреннего сгорания 50 специально подходит для такой конфигурации.

В двигателе 50 внутреннего сгорания множество кулачков содержит кулачки Ca, Cb и Cc, множество качающихся участков содержит качающиеся участки 63a, 63b и 63c, а множество соединительных механизмов содержит соединительный механизм 631, имеющий штифт Pn11, и соединительный механизм 632, имеющий штифт Pn21. Участок 62 приведения клапана расположен на втором качающемся участке 63b, период открытия выпускного клапана 55 на основе кулачка Cb включен в период открытия выпускного клапана 55 на основе кулачка Ca и профили кулачков Ca, Cb подобраны так, чтобы величина подъема выпускного клапана 55 была больше при приводе кулачком Ca, чем при приводе кулачком Cb. Дополнительно, профиль кулачка Cc подобран так, чтобы приводить выпускной клапан 55 в период, отличающийся от периода кулачков Ca и Cb, а множество режимов включают всего шесть режимов (далее - первая конфигурация). То есть, двигатель 50 внутреннего сгорания может определить, присутствует ли ненормальность переключения, например, в первой конфигурации.

Двигатель 50 внутреннего сгорания имеет особую конфигурацию (далее - вторая конфигурация), в которой ЭБУ 70 при определении, присутствует ли ненормальность переключения, определяет, присутствует ли ненормальность соединения или разъединения, выполняемого по меньшей мере одним из штифтов Pn11, Pn21 и, таким образом, может определить, присутствует ли ненормальность переключения.

Механический отказ или неисправность реагирования можно идентифицировать на основании кривой M в заданном периоде для каждого режима переключения кулачка. Соответственно, двигатель 50 внутреннего сгорания имеет особую конфигурацию, в которой ЭБУ 70 как устройство определяющее ненормальность, далее определяет форму ненормальности переключения на основе режима переключения кулачка и кривой в заданном периоде K и, таким образом, может справляться с ситуациями, когда переключение рабочего кулачка выполняется ненормально.

В двигателе 50 внутреннего сгорания, имеющим первую конфигурацию или вторую конфигурацию, можно провести различие между первой неисправность реагирования, которая может возникнуть, когда двигатель 50 внутреннего сгорания первую конфигурацию или вторую конфигурацию, и другими неисправностями и, справиться с ситуацией. Соответственно, можно справиться с неисправностями большей сложности, такими как разрушение клапанной системы, которое может возникнуть при отскоке клапана, например, в состоянии, когда три участка соединены.

Двигатель 50 внутреннего сгорания имеет особую конфигурацию, в которой ЭБУ 70 определяет форму ненормальности на основе режима переключения кулачка и точки MP1 перегиба, когда режим переключения кулачка является первым режимом. Соответственно, двигатель 50 внутреннего сгорания может определить форму механического отказа в соединительном механизме 631 во время переключения рабочего кулачка на основе первого режима. В этом случае двигатель 50 внутреннего сгорания может определить форму ненормальности: отскок штифта Pn11, перекос штифта Pn11 или заклинивание штифта Pn11.

Двигатель 50 внутреннего сгорания имеет особую конфигурацию, в которой ЭБУ 70 определяет форму ненормальности на основе режима переключения кулачка и точки MP2 перегиба, когда режим переключения кулачка является вторым режимом. Соответственно, двигатель 50 внутреннего сгорания может определить форму ненормальности, вызванной механическим отказом, возникшим в соединительном механизме 632 во время переключения рабочего кулачка на основании второго режима. В этом случае двигатель 50 внутреннего сгорания может определить форму ненормальности: отскок штифта Pn21, перекос штифта Pn21 или заклинивание штифта Pn21.

Двигатель 50 внутреннего сгорания имеет особую конфигурацию, в которой ЭБУ 70 определяет форму ненормальности на основании режима переключения кулачка и точки MP1 перегиба и определяет форму ненормальности на основе режима переключения кулачка и точки MP2 перегиба, когда режим переключения кулачка является третьим режимом. Соответственно, двигатель 50 внутреннего сгорания может определить форму ненормальности, вызванной механическим отказом, возникающим в соединительных механизмах 631, 632 во время переключения рабочего кулачка в третьем режиме. В этом случае двигатель 50 внутреннего сгорания может определить форму ненормальности: отскок штифта Pn11, перекос штифта Pn11 или заклинивание штифта Pn11. Двигатель внутреннего сгорания также может определить форму ненормальности: отскок штифта Pn21, перекос штифта Pn21 или заклинивание штифта Pn21.

Двигатель 50 внутреннего сгорания имеет особую конфигурацию, в которой ЭБУ 70 определяет, что формой ненормальности является первая неисправность реагирования, когда режимом переключения кулачка является третий режим, на кривой M появляются точки MP1, MP2 перегиба, и точка MP1 перегиба является точкой перегиба, в которой отклонение T₁₁ меньше заданной величины γ1. Соответственно, двигатель 50 внутреннего сгорания может определить, что формой ненормальности является первая неисправность реагирования во время переключения рабочего кулачка на основе третьего режима.

Двигатель 50 внутреннего сгорания имеет конкретную конфигурацию, в которой выпускной клапан 55, кулачки Ca, Cb, Cc, качающиеся участки 63a, 63b, 63c и соединительные механизмы 631, 632 имеются для каждого цилиндра 51a, и ЭБУ 70 должным образом определяет, что формой ненормальности является вторая неисправность реагирования, как описано выше. Соответственно, двигатель 50 может определить вторую неисправность реагирования во время переключения рабочего кулачка на основе первого-третьего режимов.

Двигатель 50 внутреннего сгорания имеет особую конфигурацию, в которой ЭБУ 70 многократно определяет, присутствует ли ненормальность переключения, и ЭБУ 70 должным образом определяет, что ненормальность переключения присутствует, когда он многократно в течение заданного времени определит, что ненормальность переключения присутствует. ЭБУ 70 выполнен с возможностью должным образом определять, что ненормальность переключения не присутствует, до того, как он определяет в течение заданного времени, что ненормальность переключения присутствует. Соответственно, двигатель 50 внутреннего сгорания может далее идентифицировать случай, когда переключение рабочего кулачка временно осуществляется ненормально и может справиться с такими ситуациями.

Двигатель 50 внутреннего сгорания имеет особую конфигурацию, в которой он далее содержит ЭБУ 70 как управляющее устройство, осуществляющее отказоустойчивое управление в зависимости от формы ненормальности, определенной ЭБУ 70 в качестве устройства, определяющего ненормальность и в которой отказоустойчивое управление включает по меньшей мере одно из следующих действий: ограничение максимальной скорости транспортного средства, ограничение максимального числа оборотов, и ограничение количества впрыскиваемого топлива. То есть, двигатель 50 внутреннего сгорания имеет такую особую конфигурацию и, таким образом, может справляться с ситуациями, когда переключение рабочего кулачка в механизме 60 регулирования клапана происходит не нормально. Справляясь с такими ситуациями, в частности, двигатель 50 внутреннего сгорания может предотвратить или подавить генерирование ненормального шума или генерирование вибраций, или может предотвратить разрушение клапанной системы.

Двигатель 50 внутреннего сгорания имеет особую конфигурацию, в которой он далее содержит ЭБУ 70 как предупреждающее устройство, выдающее предупреждение, когда ЭБУ 70 определяет, что присутствует ненормальность переключения и, таким образом, позволяет принять контрмеры, подходящие для данного случая.

Двигатель 50 внутреннего сгорания имеет особую конфигурацию, в которой он далее содержит ЭБУ 70 как устройство, ограничивающее отношение EGR, ограничивая отношение EGR в зависимости от формы ненормальности переключения, определенной ЭБУ 70 как устройством определения ненормальности и, таким образом, может предотвратить или подавить увеличения содержания вредных веществ в выхлопных газах или снижение выходной мощности, когда переключение рабочего кулачка в механизме 60 регулировки клапана осуществляется не нормально.

Двигатель 50 внутреннего сгорания имеет особую конфигурацию, в которой ЭБУ 70 как управляющее устройство осуществляет отказоустойчивое управление, когда ЭБУ 70, как устройство определения ненормальности, должным образом определит, что присутствует ненормальность переключения. То есть, Двигатель 50 внутреннего сгорания далее идентифицирует случай, когда переключение рабочего кулачка временно выполняется не нормально, и, затем, позволяя справляться с ситуациями, осуществляет отказоустойчивое управление.

Двигатель 50 внутреннего сгорания имеет конфигурацию, в которой он далее содержит ЭБУ 70 как повторно переключающее устройство, которое повторно переключает рабочий кулачок, когда ЭБУ 70, как устройство определения ненормальности, определит, что присутствует ненормальность переключения и определит, что формой ненормальности является отскок штифта Pn11 или Pn21. Двигатель 50 внутреннего сгорания, имеющий такую конфигурацию, может справиться со случаем, повторно переключая рабочий кулачок, когда формой ненормальности является отскок штифта Pn11 или Pn21.

Двигатель 50 внутреннего сгорания имеет особую конфигурацию, в которой ЭБУ 70 как управляющее устройство выполняет отказоустойчивое управление в зависимости от разной степени ненормальности, когда один и тот же тип отказоустойчивого управления осуществляется в зависимости от форм ненормальности, определенных ЭБУ 70 как устройством определения ненормальности, и двигатель 50 внутреннего сгорания может соответственно справляться с ситуациями.

Выше были подробно описаны варианты настоящего изобретения. Настоящее изобретение не ограничивается конкретными вариантами, и в него могут быть внесены изменения и замены в различных формах, которые не выходят за пределы изобретательской идеи, которые определены приложенной формулой.

Например, двигатель внутреннего сгорания может быть одноцилиндровым двигателем, или двигателем внутреннего сгорания со свечным зажиганием. Например, в многоцилиндровом двигателе внутреннего сгорания, имеющем множество цилиндров, можно использовать множество кулачков для приведения выпускного клапана 55 на по меньшей мере одном из множества цилиндров, или механизм регулировки клапана может выбирать, какой кулачок использовать для приведения выпускного клапана из множества кулачков на по меньшей мере одном цилиндре.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания, имеющих механизм переключения кулачков для регулировки клапанов механизма газораспределения. Двигатель (50) внутреннего сгорания содержит механизм (60) регулировки клапана, имеющий множество кулачков, применяемых для приведения выпускного клапана (55), и электронный блок (70) управления. Электронный блок (70) управления имеет возможность выбора из множества кулачков рабочего кулачка, который является кулачком, применяемым для приведения выпускного клапана (55). Электронный блок (70) управления определяет, имеет ли место ненормальность переключения рабочего кулачка на основе кривой скорости изменения давления в цилиндре (51a) за заданный период. Заданным периодом является период, во время которого выпускной клапан (55) открыт. Технический результат заключается в возможности определения наличия ненормальности переключения рабочего кулачка, способного справляться с ситуациями, когда переключение рабочего кулачка происходит ненормально. 17 з.п. ф-лы, 78 ил.

1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий:

механизм регулировки клапана, содержащий множество кулачков, применяемых для приведения выпускного клапана; и

электронный блок управления, выполненный с возможностью:

(а) выбора из множества кулачков рабочего кулачка, который является кулачком, применяемым для приведения выпускного клапана, и

(b) определения, имеет ли место ненормальность переключения рабочего кулачка на основе кривой скорости изменения давления в цилиндре за заданный период, при этом заданным периодом является период, во время которого выпускной клапан открыт.

2. Двигатель по п. 1, в котором:

механизм регулировки клапана выполнен с возможностью переключения кулачков таким образом, чтобы выполнять множество режимов, и

электронный блок управления выполнен с возможностью установки заданного периода на период, во время которого выпускной клапан открыт, переключая рабочий кулачок, и/или периода, во время которого выпускной клапан не открыт, переключая рабочий кулачок, когда переключение рабочего кулачка выполняется нормально в зависимости от режимов.

3. Двигатель по п. 2, в котором:

электронный блок управления выполнен с возможностью определения, присутствует ли ненормальность переключения, на основе заданного параметра на указанной кривой, и этот заданный параметр является по меньшей мере одним из:

(i) наличия точки перегиба, полученной в результате работы выпускного клапана,

(ii) отсутствия точки перегиба,

(iii) величины точки перегиба и

(iv) момента возникновения точки перегиба.

4. Двигатель по п. 2 или 3, в котором заданным периодом является период после начала переключения рабочего кулачка.

5. Двигатель по п. 2 или 3, в котором:

электронный блок управления выполнен с возможностью определения ненормальности механизма регулировки клапана, когда электронный блок управления определит то, что присутствует ненормальность переключения в по меньшей мере одном из множества режимов, и

электронный блок управления выполнен с возможностью определения нормальности механизма регулировки клапана, когда электронный блок управления определит то, что ненормальность не присутствует во всех из множества режимов.

6. Двигатель по п. 2 или 3, в котором:

механизм регулировки клапана индивидуально совершает качания в зависимости от профиля множества кулачков, при этом механизм регулировки клапана содержит множество качающихся участков, выполненных с возможностью передачи динамической мощности от кулачкового вала на выпускной клапан, причем кулачковый вал содержит множество кулачков и множество соединительных механизмов, выполненных с возможностью соединения и разъединения двух качающихся участков из множества качающихся участков, и

электронный блок управления выполнен с возможностью выбора кулачка, применяемого для приведения выпускного клапана из по меньшей мере трех кулачков, являющихся множеством кулачков.

7. Двигатель по п. 6, в котором:

множество кулачков содержит первый кулачок, второй кулачок и третий кулачок,

множество качающихся участков содержит первый качающийся участок, выполненный с возможностью качания с использованием первого кулачка, второй качающийся участок, выполненный с возможностью качания с использованием второго кулачка, и третий качающийся участок, выполненный с возможностью качания с использованием третьего кулачка,

множество соединительных механизмов содержит первый соединительный механизм и второй соединительный механизм, при этом первый соединительный механизм содержит первый запирающий элемент, который соединяет и разъединяет первый качающийся участок и второй качающийся участок, а второй соединительный механизм содержит второй запирающий элемент, который соединяет и разъединяет второй качающийся участок и третий качающийся участок, причем второй качающийся участок содержит участок приведения клапана, выполненный с возможностью передачи динамической мощности на выпускной клапан,

период открытия выпускного клапана с использованием первого кулачка включает период открытия выпускного клапана с использованием второго кулачка,

профиль первого кулачка и профиль второго кулачка выбраны так, чтобы величина подъема выпускного клапана с использованием первого кулачка превышала величину подъема выпускного клапана с использованием второго кулачка,

профиль третьего кулачка выбран так, чтобы приводить выпускной клапан в момент времени, отличающийся от момента времени, в который воздействуют профиль первого кулачка и профиль второго кулачка, и

общее количество режимов равно шести.

8. Двигатель по п. 7, в котором электронный блок управления выполнен с возможностью определения, присутствует ли ненормальность соединения или разъединения, выполняемых первым запирающим элементом и/или вторым запирающим элементом.

9. Двигатель по п. 2 или 3, в котором электронный блок управления выполнен с возможностью определения формы ненормальности переключения рабочего кулачка на основе режима и кривой за заданный период.

10. Двигатель по п. 7, в котором:

электронный блок управления выполнен с возможностью определения формы ненормальности переключения рабочего кулачка в механизме регулировки клапана на основе режима и кривой за заданный период,

режимы включают в себя первый режим, причем первый режим является режимом, в котором формой переключения рабочего кулачка является переключение со второго кулачка на первый кулачок,

электронный блок управления выполнен с возможностью определения формы ненормальности на основе режима и первой точки перегиба, когда режим является первым режимом, и первая точка перегиба является точкой перегиба на кривой, полученной при работе выпускного клапана с использованием первого кулачка и/или второго кулачка.

11. Двигатель по п. 10, в котором:

режимы включают второй режим, при этом второй режим является режимом, в котором формой переключения рабочего кулачка является переключение со второго кулачка на первый и третий кулачки, и

электронный блок управления выполнен с возможностью определения формы ненормальности на основе режима и второй точки перегиба, когда режим является вторым режимом, а вторая точка перегиба является точкой перегиба на кривой, полученной при работе выпускного клапана с использованием третьего кулачка.

12. Двигатель по п. 11, в котором:

режимы включают третий режим, при этом третий режим является режимом, в котором формой переключения рабочего кулачка является переключение со второго и третьего кулачков на первый кулачок, и

когда режим является третьим режимом, электронный блок управления выполнен с возможностью:

(A) определения формы ненормальности на основе режима и первой точки перегиба и

(B) определения формы ненормальности на основе режима и второй точки перегиба.

13. Двигатель по п. 12, в котором:

первая заданная точка перегиба является точкой перегиба на кривой, полученной при работе выпускного клапана с использованием первого кулачка, когда выпускной клапан приводится профилем первого кулачка,

отклонение является величиной разницы фаз между первой точкой перегиба и первой заданной точкой перегиба, и

электронный блок управления выполнен с возможностью определения того, что формой неисправности является задержка момента переключения рабочего кулачка, возникающая между первым соединительным механизмом и вторым соединительным механизмом, когда режимом является третий режим, при этом на кривой присутствуют первая точка перегиба и вторая точка перегиба, и отклонение меньше заданной величины.

14. Двигатель по п. 13, в котором:

на каждом из множества цилиндров имеется выпускной клапан, множество кулачков, множество качающихся участков и множество соединительных механизмов,

электронный блок управления выполнен с возможностью определения того, что формой ненормальности является задержка момента переключения рабочего кулачка между множеством цилиндров, когда режимом является первый режим и фаза или величина первой точки перегиба отличаются больше, чем заданные пределы между одним цилиндром и другим цилиндром из множества цилиндров,

электронный блок управления выполнен с возможностью определения того, что формой ненормальности является задержка момента переключения рабочего кулачка между множеством цилиндров, когда режимом является второй режим и присутствие или отсутствие второй точки перегиба различно между одним цилиндром и другим цилиндром из множества цилиндров, и

электронный блок управления выполнен с возможностью определения того, что формой ненормальности является задержка момента переключения рабочего кулачка между множеством цилиндров, когда режим является третьим режимом и выполнено одно из следующих условий:

(I) величина или фаза первой точки перегиба отличается больше, чем заданные пределы между одним цилиндром и другим цилиндром из множества цилиндров, и

(II) присутствие или отсутствие второй точки перегиба различно для одного цилиндра и другого цилиндра из множества цилиндров.

15. Двигатель по п. 2 или 3, в котором:

электронный блок управления выполнен с возможностью многократного определения того, присутствует ли ненормальность переключения, при определении присутствия ненормальности переключения,

электронный блок управления выполнен с возможностью определения присутствия ненормальности переключения, когда электронный блок управления многократно определяет в течение заданного времени, что ненормальность переключения присутствует, и

электронный блок управления выполнен с возможностью определения того, что ненормальность переключения не присутствует, когда электронный блок управления определит, что ненормальность переключения не присутствует до многократного определения, что ненормальность переключения присутствует в течение заданного времени.

16. Двигатель по п. 10, в котором электронный блок управления выполнен с возможностью осуществления отказоустойчивого управления на основе определенной формы ненормальности, и отказоустойчивое управление включает по меньшей мере одно из следующих действий: ограничение максимальной скорости транспортного средства, ограничение максимального числа оборотов двигателя и ограничение количества впрыскиваемого топлива.

17. Двигатель по п. 2, в котором режим отличается в зависимости от формы переключения рабочего кулачка, а форма переключения представляет собой форму переключения с одной схемы применения на другую схему применения между двумя схемами применения из множества схем применения рабочего кулачка.

18. Двигатель по п. 1, в котором электронный блок управления выполнен с возможностью выдачи предупреждения, когда электронный блок управления определит присутствие ненормальности переключения.