JP2683936B2 - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は内燃機関のバルブタイミング制御装置に関
し、より具体的にはノック制御装置を備えた内燃機関の
可変バルブタイミング制御装置において、ノック検出手
段が検出する機関の振動レベルから可変バルブタイミン
グ機構の異常を検出する様にした内燃機関のバルブタイ
ミング制御装置に関する。

（従来の技術） 内燃機関においてノックが発生すると乗員に不快感を
与えるとともに、放置しておくと甚だしいときは機関の
損傷を来す恐れがあることから、ノック発生の有無を監
視して発生時に点火時期を遅角補正することは良く行わ
れており、その従来技術としては例えば、特公昭57ー12
027号公報記載の技術を挙げることが出来る。而して、
斯る制御においてノックの検出は通例シリンダブロック
に振動センサを設け、燃焼状態に直接関係しないクラン
ク角度において機関のバックグラウンド的な振動レベル
を検出してノイズレベルを求め、それに基づいてノック
判定レベルを求めて燃焼時のセンサ出力と比較すること
によってノックの発生を検出している。

ところで近時、機関の高出力要求に応えるため機関の
運転状態に応じて吸排気弁のバルブタイミングを可変と
する技術が提案されている。その技術にあっては例えば
１気筒４バルブの機関において、カムシャフト上に３個
のカムを並列的に取着し、両端に位置させたカムで機関
低速時のバルブタイミングを決めると共に、中央に位置
するカムで高速時のバルブタイミングを決定している。
即ち、３個のカムに摺接させて３本のロッカアームを配
置し、両端のロッカアームをそれぞれ吸排気弁に連結す
ると共に低速運転時には中央部のロッカアームを空転せ
しめ、両端のカムで決まるタイミングで吸排気弁を開閉
する。而して、３本のロッカアームはピンによって連結
自在とされ、高速運転時には油圧力でピンを移動させて
３本のロッカアームを連結して中央位置のカムで規定さ
れる高速用のバルブタイミングで吸排気弁を開閉し、斯
くして運転状態に応じてバルブタイミング（及びリフト
量）を変えるように構成している。斯る従来技術の一例
として例えば、特開昭62ー121811号公報記載の技術を上
げることが出来る。

（発明が解決しようとする課題） 而して、この可変バルブタイミング機構においては、
ピンを駆動する作動油が通る油路に油圧スイッチを設
け、ピンの連結又は切り離しが正常に行われたか否か検
出している。しかしながら、もし連結ピンが異物等を噛
み込んでロックした場合、油圧自体は指令通りに変化し
ていることから油圧スイッチにその異常が現れず、ピン
ロックを検出することが出来ない。斯る可変バルブタイ
ミング制御においては、点火時期乃至は燃料噴射等の機
関の運転がタイミング域に応じて個別に行われることか
ら、例えばバルブタイミング指令信号と油圧スイッチの
出力との変化を監視し、バルブタイミング指令信号と油
圧スイッチ出力が異なる状態を所定時間以上続けるとき
は機構に異常ありと判断する等してフェールセーフ対策
が別途なされているが、その手法によるときはタイミン
グ機構の異常を検出するまでに時間がかかり、また間接
的な異常検出であって、いずれにしても斯る状態を長時
間放置するのはノックの発生を招き易い等の点で好まし
くない。

ところで、上記した可変バルブタイミング機構を備え
た内燃機関において前記したノック制御を行う場合、バ
ルブタイミングが変わるとリフト量乃至は回動特性が変
動してバルブシーティング音が変化し、結果的に機関の
バックグラウンド的な振動レベルが変動することが近時
判明した。第10図は可変バルブタイミング機構を備えた
内燃機関について行った機関回転数Ne（rpm）に対する
ノックセンサ出力（電圧Ｖ）の変化を示す実験データで
あるが、図示の如くバルブタイミング域に応じてセンサ
出力、即ちノイズレベルが明らかに相違している（尚、
実際にはノイズレベルは変動幅を有しているが、理解の
便宜のため簡略化して示した）。

従って、本発明は上記した知見に基づいてなされたも
のであり、バルブタイミングが相違するとノイズレベル
が相違する点に着目し、ノック検出手段の出力から可変
バルブタイミング機構の異常を検出することが出来る様
にした内機関のバルブタイミング制御装置を提供するこ
とを目的とする。

（課題を解決するための手段及び作用） 上記の目的を達成するために本発明は、機関の運転状
態に応じて吸排気弁の少なくとも一方のバルブタイミン
グ及び／又はリフト量を変更する可変バルブタイミング
機構を制御する手段の備えてなる内燃機関のバルブタイ
ミング制御装置において、該機関の発生する振動レベル
を検出する振動レベル検出手段を設け、前記バルブタイ
ミング制御手段は該振動レベル検出手段の出力を入力し
決定されているバルブタイミング及び／又はリフト量に
基づいて設定されたフェール判定レベルと比較し、その
比較結果から前記可変バルブタイミング機構の異常を判
定するように構成した。

（実施例） 以下、添付図面に即して本発明の実施例を説明する。
第１図は本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御
装置を全体的に示す概略図である。同図に従って説明す
ると、符号10は４気筒等からなる車両用の多気筒の内燃
機関を示しており、吸気管12を備える。該吸気管12は適
宜位置にスロットル弁14を備えており、吸気管先端部に
取着したエクアーナ（図示せず）から導入された吸気
は、該スロットル弁14で流量を調節され、燃料噴射弁
（図示せず）によって燃料を供給されてシリンダヘッド
18に設けられた吸気ポート20を経て燃焼室22に送り込ま
れる。燃焼室22において、該混合気はピストン24で圧縮
された後、点火プラグ26で着火されて爆発し、ピストン
24を下方に駆動して排気ポート28を経て排気管30を通っ
て機関外に放出される。

ここで、吸気管12に設けられたスロットル弁14の開度
を検出するスロットル位置センサ32が機関の適宜位置に
設けられると共に、吸気管12にはスロットル弁14の下流
においてパイプ（図示せず）が接続されて分岐してお
り、その分岐路の終端部付近に吸入空気の圧力を絶対値
で測定する吸気圧力センサ34が設けられ、また分岐点下
流の適宜位置には吸入空気の温度を検出する吸気温セン
サ36が設けられる。また内燃機関10のシリンダブロック
38内の冷却水通路40の付近には水温センサ42が設けられ
て機関冷却水の温度を検出すると共に、その近傍には燃
焼室22から発生するノックに基づく振動を検出する圧電
型のノックセンサ44が設けられる。更に、内燃機関10の
適宜位置にはディストリピュータ46が設けられると共
に、その内部にはピストン24の上下動に伴って回転する
クランク軸（図示せず）の回転に同期して回転する磁石
及びそれに対峙して配置された回転体からなるクランク
角センサ48が収納されており、所定クランク角度毎にパ
ルス信号を出力する。また車両の適宜位置には走行速度
を検出する車速センサ50が設けられる。上記したスロッ
トル位置センサ等のセンサ32,34,36,42,44,48,50の出力
は、制御ユニット52に送られる。

而して、内燃機関10は１気筒４バルブとなっており、
前記した吸気ポート20には、該ポートを開閉する吸気弁
54が２個設けられると共に、排気ポート28にも排気弁56
が２個設けられて該ポートを開閉する（図において手前
側の弁のみ示す）。而して、吸排気弁54,56には前記し
た可変バルブタイミング機構60が連結され、制御ユニッ
ト52の指令に応じて吸排気弁54,56のバルブタイミング
及びリフト量を可変に駆動する。即ち、制御ユニット52
は後述する如く、可変バルブタイミング機構60に設けら
れた油圧スイッチ600の出力を入力し、前記したクラン
ク角センサ48等の出力から判断する運転状態に応じてバ
ルブタイミング及びリフト量を決定して可変バルブタイ
ミング機構60の動作を制御する。また制御ユニット52に
はイグナイタ等からなる点火装置62が接続され、該点火
装置62は制御ユニット52の出力を入力し、決定された点
火時期でディストリビュータ46を介して点火プラグ26を
放電させ混合気を着火する。

続いて、第２図および第３図を参照して可変バルブタ
イミング機構60を説明する。

第２図は第１図に示した内燃機関10のシリンダヘッド
18の内部を詳細に示す拡大断面図であるが、図示の如
く、可変バルブタイミング機構60は、吸気弁54を開閉駆
動する吸気側動弁装置602iと排気弁56を開閉駆動する排
気側動弁装置602eとからなる。両動弁装置602i,eは基本
的に同一の構造を有するものであるので、図面において
吸気側の部材には添字ｉを、排気弁側の部材には添字ｅ
を付し、以下の説明は添字を付さずに両者共通して行
う。

而して、両動弁装置602は、機関クランク軸（図示せ
ず）から1/2の減速比で回転駆動されるカムシャフト604
を備える。カムシャフト604上には気筒毎に、第１の低
速用のカム606と第２の低速用カム608が間隔を置いて並
列的に取着されると共に、その間に高速用カム610が配
置される。ここで第１及び第２の低速用カム606,608の
カム形状は略同一に構成すると共に、高速用カム610は
比較的径方向に突出するカム形状を有する様に構成す
る。カムシャフト604の付近にはロッカシャフト612が対
応して平行に設けられており、該ロッカシャフト612上
には第３図によく示す如く、第１ロッカアーム614、第
２のロッカアーム616及び自由ロッカアーム618が回転自
在に配置される。これら３本のロッカアームは前記カム
に対応して設けられており、第１ロッカアーム614は第
１低速用カム606に摺接し、第２ロッカアーム616は第２
低速用カム608に摺接し、自由ロッカアーム618は高速用
アーム610に摺接する様に対応配置される。第２図に示
す如く、両端の第１、第２ロッカアーム614,616にはタ
ペットネジ620が進退可能に螺合されており、これらの
タペットネジ620が吸排気弁54,56の上端に当接して開閉
駆動する。また中央位置の自由ロッカアーム618はロス
トモーション機構622に揺動自在に支持され、それ自体
は隣接するロッカアームに連結されない限り弁の開閉に
関与しない。而して、これら３個のロッカアーム614,61
6,618を連結するために、連結機構630が設けられる。
尚、カムシャフト604eの端部にはタイミングプーリ624
が固設されており、タイミングベルト626によって図示
しないクランク軸に連結される。

第３図に連結機構630の詳細を示す。即ち、３本のロ
ッカアーム614,616,618はその内部を横断的に穿設され
て穴632及び孔634,636が連続的に形成されており、そこ
に第１の連結ピン640,第２の連結ピン642及び規制ピン6
44が摺動自在に収納される。第１連結ピンは一端が径小
となってそこに油室646が形成され、該油室646は分岐路
648を介して油路650に連通する。また規則ピン644には
バネ652が設けられており、該ピンを第２連結ピン642側
に付勢している。即ち、油室646に高圧油が導入される
と第１、第２連結ピン640、642はバネ力に抗して突出
し、規制ピン644を押圧してロッカアーム間を架橋して
連結すると共に、その油圧が低下するとバネ652の付勢
力で図示位置に復帰して連結を解く様に構成される。

而して、油路650と油圧源（図示せず）との間には第
３図上方に示す油圧切換機構660が介挿される。油圧切
換機構660はスプール弁662を備えており、該スプール弁
は油圧源に連通する入口ポート664と、前記油路650に連
通路654を介して連通する出口666間の流量を制御する。
即ち、スプール弁662が図示の閉鎖位置にあるときは、
入口ポート664から流入する圧油はオリフィス孔668を通
じて出口ポート666に流れる。このとき圧油の一部がバ
イパスポート670を通じて流出することも相まって、油
路650に流入して油室646に作用する油圧は低く、よって
３本のロッカアーム614,616,118は別々に揺動し、低速
バルブタイミングで吸排気弁54,56を開閉する。

このスプール弁662は管路672,674を介して電磁弁680
と接続されており、入口ポート664から流入した圧油は
管路672を経て電磁弁680に送出され、該弁が消磁されて
図示の閉鎖位置にあるときはそこで塞止される。而し
て、電磁弁680は励磁されると開弁し、圧油は第２の管
路674を通ってスプール弁662の頂部に作用し、該スペー
ル弁を想像線で示す開弁位置に駆動する。その結果、入
口ポート664から流動する圧油は前記したオリフィス孔6
68に加えて、矢印（想像線）で示す如くスプール弁662
の環状凹部と収納壁面間に形成される間隙を通って出力
ポート666に流れ、油路650に流入する。これによって油
路650の油圧が高まり、連結ピン640,642が移動し、３本
のロッカアーム614,616,618を串刺し状に連結して吸排
気弁を高速バルブタイミングで開閉駆動する。この高速
バルブタイミングにおいては、低速バルブタイミング時
に比して、オーバーラップタイム及びリフト量が増大す
る。尚、スプール弁662の付近には前記した油圧スイッ
チ600が設けられ、油路650の圧力を検出し、低圧のとき
オン（Ｈレベル）、高圧のときオフ（Ｌレベル）となる
信号を出力して前記制御ユニット52に送出する。

ここで第４図を参照して制御ユニット52を説明する
と、スロットル位置センサ32等のアナログ出力は、制御
ユニット内においてレベル変換回路64に入力されて所定
レベルに変換され、マイクロ・コンピュータ66に入力さ
れる。該マイクロ・コンピュータは、A/D変換回路66a、
I/O66b、CPU66c、ROM66d、RAM66e及び演算用のレジスタ
並びにタイマ（レジスタ及びタイマの図示は省略した）
を備えており、レベル変換回路出力はCPU66cの指令に応
じてA/D変換回路66aにおいてデジタル値に変換された
後、RAM66eに一時格納される。又、クランク角センサ48
等のデジタル出力は波形整形回路68において波形整形さ
れた後、I/O66bを介してマイクロ・コンピュータ内に入
力される。

更に、前記したノックセンサ44の出力は制御ユニット
52に送出された後、ノック検出回路70に入力される。ノ
ック検出回路70は、フィルタ手段70a及びコンパレータ
手段70b並びにD/A変換手段70cを備え、フィルタ手段70a
はコンパレータ手段70bの非反転入力端子に接続される
と共に、その反転入力端子はD/A変換手段70cが接続され
る。またコンパレータ手段70bはマイクロ・コンピュー
タ66に接続されると共に、マイクロ・コンピュータ66は
D/A変換手段70cに接続される。尚、前記したノックセン
サ44として、ノックに基づいた周波数で共振して出力を
発生する共振型式のものを用いた場合は想像線で示す如
く、フィルタ手段70aが不要となる。

このノック検出回路70にあっては、コンパレータ手段
70bにおいてセンサ出力をマイクロ・コンピュータ66が
設定する基準値と比較し、ノイズレベルの算出及びノッ
クの判定を行うが、この点に付いて第５図タイミング・
チャートを参照して説明すると、マイクロ・コンピュー
タ66から燃焼状態にないクランク角度範囲（例えばATDC
120〜140度）において、D/A変換手段70cに対し機関振動
のバックグラウンド値たるノイズレベルV NOISEが比較
基準値として出力される。この角度範囲を第５図におい
て「ノイズゲート」と示す。出力値はD/A変換手段70cに
よりアナログ値に変換され、センサ出力レベルとコンバ
ータ手段70bにて比較される。マイクロ・コンピュータ6
6は比較結果に基づき、このノイズレベルの変更を行
う。該ノイズレベルは、センサ出力レベルの略ピーク値
近辺になる様に設定される。

又、マイクロ・コンピュータ66は第５図に「ノックゲ
ート」として示す燃焼状態を含む適宜なクランク角度範
囲（ATDC10〜50度）において、前記ノイズレベルV NOIS
Eを基に所定の係数G AMP（運転状態に応じ適宜設定され
る値）を乗じてノック判定レベルを算出し、算出された
ノック判定レベルをD/A変換手段70cを介してコンパレー
タ手段70bに出力する。コンパレータ手段70bはセンサ出
力レベルを該ノック判定レベルと比較し、センサ出力が
ノック判定レベルを超えているとき、ノック発生と判断
する。尚、斯るノック検出手法におけるノイズレベル及
びノック判定レベルの算出は、マイクロ・コンピュータ
66においてソフトウェア手法を用いて行われるが、ハー
ドウェア回路を用いてアナログ的に検出しても良く、ま
たノイズレベルの生成についてもセンサ出力の平均値を
用いる等、種々の手法を用いて良い。

尚、マイクロ・コンピュータにおいてCPU66cは、後述
の如く機関回転数及び吸気圧力等からバルブタイミング
域を決定し、出力回路72を介して図示しない電磁弁駆動
回路を介して電磁弁680を励磁／消磁し、バルブタイミ
ング（及びリフト量）を制御する。更に、決定されたバ
ルブタイミングに基づき、マイクロ・コンピュータにお
いてCPU66cは、クランク角センサ48の出力から機関回転
数を算出すると共に吸気圧力センサ34の出力から機関負
荷状態を判断し、ROM66dに格納した当該バルブタイミン
グ用の基本点火時期マップを検索して基本点火時期を算
出すると共に、水温、吸気温等の他の運転パラメータか
ら基本点火時期を補正し、前記したコンパレータ手段70
bの出力からノック状態にあることが判明したときは該
点火時期を更に進遅角補正して最終点火時期を演出し、
第４図に示すように第２の出力回路74を経て点火装置62
に点火を指令し、ディストリビュータ46を介して所定気
筒の点火プラグ26を点火して燃焼室22内の混合気を着火
する。

この可変バルブタイミング制御を第６図フロー・チャ
ートを参照して簡単に説明すると、S10において前述し
たセンサ群の出力から機関回転数Ne及び吸気圧力Pba並
びに水温Tw等を含む機関の運転状態を示すパラメータを
読み込み、S12においてバルブタイミング切換の禁止条
件が成立しているか否か判断する。この禁止条件として
は例えば、機関が暖機過程中にあること、車速が極低速
にあること等が挙げられる。

S12において禁止条件が成立していないと判断される
ときはD14に進み、機関回転数Neと吸気圧力Pba（負荷）
とからROM66dに格納したマップを検索してバルブタイミ
ングゾーンを決定する。第７図はこのバルブタイミング
ゾーンを示す説明図であり、図示の如く適宜な機関回転
数と負荷とから切換ポイントが設定されると共に、該切
換ポイントは負荷が低い程高回転側に移行するように設
定される。S14においてはセンサ出力から低速側と高速
側のバルブタイミングのいずれが選択されるべきか判断
する。

続いてS16に進んで決定されたバルブタイミングが高
速側であるか否か判断し、高速側であればS18に進んで
電磁弁680を励磁し、また低速側であればS20に進んで電
磁弁680を消磁する。

而して、高速側に決定されて電磁弁が励磁されたとき
はS22に進み、油圧スイッチ600がオフしたか否か判断す
る。電磁弁が励磁されて油圧が上昇して油圧スイッチ・
オフとなるまで時間がかかるので、S22の判断は否定さ
れてS24に移行し、タイマtLVTDLY（ダウンカウンタ）の
値が零であるか否か判断する。このタイマについては後
述するが、そこでの判断は通常肯定されてS26に至り、
第２のタイマtHVTDLY（ダウンカウンタ）をスタートさ
せ、S28に進んでバルブタイミングゾーン判定フラグF V
Tを零にリセットし、とりあえずは低速側のタイミング
にある旨を表示する。

而して、次回以降のプログラム起動時にS22で油圧ス
イッチ・オフと判断されるとS30に進み、先にスタート
させた第２タイマ値が零に達したことを確認して32に進
み、前記第１タイマをスタートさせてS34に至り、そこ
で初めてフラグF VTを１にセットし、高速タイミング域
にあることを表示する。尚、低速タイミングに決定され
てS20で電磁弁が消磁された場合も、S36で油圧スイッチ
・オンと判断されるまでS30,S32,S34と進んでゾーン判
定フラグは１にセットしたままとし、S36で油圧スイッ
チ・オンと判断され、次いでS24で第１タイマ値が零に
達したことが確認されて始めてS28でゾーン判定フラグF
VTを零にリセットして低速タイミング域に切り換った
ことを表示する。第１タイマtLVTDLY及び第２タイマtHV
TDLYは上記から明らかな如く、バルブタイミング切換時
の油圧機構の動作の遅れを補償するためのものである。
尚、バルブタイミングによって充填効率乃至は燃焼特性
が異なるところから、S28、S34で決定されたタイミング
に応じて点火時期は前述した如く低速側又は高速側の基
本特性が選択されると共に、燃料噴射についても対応す
る特性が選択される。

続いて、第８図フロー・チャートを参照して本発明に
係るバルブタイミング制御装置の動作を説明する。尚、
本フロー・チャート及び前出第６図フロー・チャートに
示すプログラムは、前記マイクロ・コンピュータ66にお
いて所定のクランク角度で起動される。

先ず、S100において前記した連結機構630に異常が発
生して既にフェールセーフ状態となっているか否か判断
し、否定されるときはS102に進んで前記したゾーン判定
フラグF VTから現在のバルブタイミングが高速側と低速
側とのいずれに決定されているか判断し、高速側のバル
ブタイミングに決定されていると判断されるときはS104
に進み、前回検出時と同一ゾーンか否か判断する。ここ
でゾーンの切換があったときはS106に進んでタイマtFVT
（ダウンカウンタ）をスタートさせ、次いで、S108でタ
イマ値が零に達したか否か判断する。前述した如く切換
時には油圧による遅れがあり、このタイマtFVTもその遅
れを補償するためのものである。

S108でタイマ値から油圧が上昇してピンが押し出され
て連結するに足る時間が経過したと判断されるときは次
いでS110に進み、連結機構630のフェールを判定するフ
ェール判定レベルV THi−Maxを検索する。第９図はフェ
ール判定レベルV THi−Maxの特性を示す説明図であり、
第10図に関して先に注記した如く、ノイズレベルは所定
の変動幅を有して高速側と低速側とで相違していること
から、その限界値、高速側についてはその最大値を判定
レベルとする。尚、このレベルは第10図に示した実験デ
ータに基づいて適宜設定されてROM66dに格納され、ノッ
クセンサ出力が機関回転数に比例して増加することか
ら、機関回転数に応じて検索自在とする。尚、第10図及
び第９図において低速バルブタイミング時のノイズレベ
ルの方が高速バルブタイミング時のそれよりも大きくな
っているが、一般的には高速バルブタイミング時の方が
リフト量が大きいことから、バルブシーティング時の振
動も低速バルブタイミング時に比して大きくなり、よっ
てノイズレベルも大きくなる筈である。しかし、これは
ノイズレベルを計測する角度範囲、各バルブの開閉区間
及びリフト量の大きさによるバルブ音の大きさ又はカム
プロフィールとの関係等から決定される振動の大きさに
より変動するものであり、実験において必ずしもその通
りの結果が表れるものではない。但し、いずれにしても
実験データから、低速側のタイミング時と高速側のタイ
ミング時とではノイズレベルが相違することは見てとる
ことが出来る。従って、その相違するノイズレベルに応
じて図示の如くフェール判定レベルを個別に設定した。

次いで、S112においてフェール判定レベルV THi−Max
を実際に算定したノイズレベルV NOISE−VTHiと比較
し、ノイズレベルが判定レベルを下廻ると判断されると
きは機構が正常に動作していると判断してプログラムを
終了する。而して、S112においてノイズレベルが判定値
を超えるときはS114に進んでフラグF TSTが１のセット
されていないことを確認し、S116に進んで当該フラグを
１にセットし、S118に進んでタイマtFSVTをスタートさ
せて所定の時間計測を開始する。次いで、次回以降のプ
ログラム起動時にS112で再び判定値を超えたことが確認
されたときはS114を経てS120びジャンプし、そこで時間
経過が確認されるとS122に進んで機構に異常が生じたと
決定する。ここでタイマtFSVTを介して時間を計測する
のはセンサ出力の過渡的な異常によって誤判定するのを
避けるためである。尚、前記したフラグF TSTはタイマ
をスタートさせたことを表す。

またS102で低速側のタイミングに決定されている判断
されるときも略同様であり、即ちS124で前回検出時とゾ
ーンが相違すると判断されればS126でタイマtFVTをスタ
ートさせ、S128で時間経過を待ってS130に進み、第９図
に示す特性から低速側のフェール判定値V TLO−Min（最
小値）を選択し、S132〜S142で判定値を下廻るか否か判
別し、下廻る状態が所定時間続くときはバルブタイミン
グ機構の異常と判定する。

而して、S122或いはS142で異常と決定されたときは適
宜なフラグを設けてその旨を表示し、次回以降のプログ
ラム起動時にはS100での判断は肯定されてS144に進み、
そこでフェールセーフ制御が行われる。このフェールセ
ーフ制御においては先ずバルブタイミングの切換が禁止
され、制御は低速バルブタイミング側にあるものとして
行われ、点火磁気及び燃料噴射についても低速ゾーン側
の値が用いられる。特に燃料噴射については機関出力を
制限する意味で機関回転数を適宜な値、例えば第７図に
示す切換ポイント付近の機関回転数以下に抑制すべく、
機関回転数がそれを超えたときは燃料カットを行う。
尚、それと同時に、前記したマイクロ・コンピュータ66
に適宜な警告表示手段を接続して異常を表示する様にし
ても良い。

尚、上記実施例においてはタイマtFSVTを使用して時
間を計測して異常を確認する様にしたが、燃焼サイクル
（TDC数）を計数して確認しても良い。また上記実施例
においては異常を気筒毎に検出していないが、これの気
筒毎にノックセンサを設けると共に、気筒を判別して各
別に異常を検出する様にしても良い。

上記実施例は前記の如く、ノック制御装置を備えた可
変バルブタイミング制御装置において、バルブタイミン
グによって機関の振動レベルが異なることに着目し、ノ
イズレベルを、決定されているバルブタイミング域に対
応するフェール判定レベルと比較して連結機構の作動を
監視する様にしたので、連結機構の異常を迅速に検出す
ることが出来る。

（発明の効果） 本発明は、機関の運転状態に応じて吸排気弁の少なく
とも一方のバルブタイミング及び／又はリフト量を変更
する可変バルブタイミング機構を制御する手段を備えて
なる内燃機関のバルブタイミング制御装置において、該
機関の発生する振動レベルを検出する振動レベル検出手
段を設け、前記バルブタイミング制御手段は該振動レベ
ル検出手段の出力を入力し、決定されているバルブタイ
ミング及び／又はリフト量に基づいて設定されたフェー
ル判定レベルと比較し、その比較結果から前記可変バル
ブタイミング機構の異常を判定するように構成したの
で、バルブタイミング機構の異常を迅速に検出すること
が出来る。

【図面の簡単な説明】

− 第１図は本発明に係る内燃機関のバルブタイミング
制御装置を全体的に示す説明図、第２図はその可変バル
ブタイミング機構を示すシリンダヘッド部の説明断面
図、第３図はその連結機構及び油圧切換機構の詳細を示
す説明断面図、第４図は第１図装置中の制御ユニットの
詳細を示す説明ブロック図、第５図はその中のノック検
出回路の動作を示す説明波形図、第６図は可変バルブタ
イミングの制御動作を一般的に示す説明フロー・チャー
ト、第７図はその切換特性を示す説明図、第８図は本発
明に係る装置の動作を示す説明フロー・チャート、第９
図はその中で使用するフェール判定レベルの特性を示す
説明図及び第10図はバルブタイミングに応じたノイズレ
ベルの変動を示す実験データである。 10……内燃機関、12……吸気管、14……スロットル弁、
18……シリンダヘッド、22……吸気ポート、22……燃焼
室、24……ピストン、26……点火プラグ、28……排気ポ
ート、30……排気管、32……スロットル位置センサ、34
……吸気圧力センサ、36……吸気温センサ、38……シリ
ンダブロック、40……冷却水通路、42……水温センサ、
44……ノックセンサ、46……ディストリビュータ、48…
…クランク角センサ、50……車速センサ、52……制御ユ
ニット、54……吸気弁、56……排気弁、60……可変バル
ブタイミング機構、62……点火装置、64……レベル変換
回路、66……マイクロ・コンピュータ、68……波形整形
回路、70……ノック検出回路、72,74……出力回路、600
……油圧スイッチ、602……吸（排）気側動弁装置、604
……カムシャフト、606,608……低速用カム、610……高
速用カム、612……ロッカシャフト、614,616,618……ロ
ッカアーム、620……タペットネジ、622……ロストモー
ション機構、630……連結機構、632……穴、634,636…
…孔、640,642……連結ピン、644……規制ピン、646…
…油室、648……分岐路、650……油路、652……バネ、6
54……連通路、660……油圧切換機構、662……スプール
弁、664……入口ポート、666……出口ポート、668……
オリフィス孔、670……バイパスポート

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−150409（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−244871（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−167139（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−186708（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−125611（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−93340（ＪＰ，Ｕ) 実公 平６−48132（ＪＰ，Ｙ２) 実公 平８−10674（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機関の運転状態に応じて吸排気弁の少なく
   とも一方のバルブタイミング及び／又はリフト量を変更
   する可変バルブタイミング機構を制御する手段を備えて
   なる内燃機関のバルブタイミング制御装置において、該
   機関の発生する振動レベルを検出する振動レベル検出手
   段を設け、前記バルブタイミング制御手段は該振動レベ
   ル検出手段の出力を入力し、決定されているバルブタイ
   ミング及び／又はリフト量に基づいて設定されたフェー
   ル判定レベルと比較し、その比較結果から前記可変バル
   ブタイミング機構の異常を判定するように構成したこと
   を特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。