JP2935239B2

JP2935239B2 - Knocking control device for internal combustion engine

Info

Publication number: JP2935239B2
Application number: JP63255297A
Authority: JP
Inventors: 譲小池; 康成関; 勲矢幡
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1988-10-11
Filing date: 1988-10-11
Publication date: 1999-08-16
Anticipated expiration: 2014-08-16
Also published as: JPH02102342A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は内燃エンジンのノッキング制御装置に関し、
特に内燃エンジンの吸排気バルブの開閉タイミング又は
リフト量等を該エンジンの運転状態に応じて可変とする
機構を有する内燃エンジンのノッキング発生を防止する
ノッキング制御装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a knocking control device for an internal combustion engine,
In particular, the present invention relates to a knocking control device for preventing the occurrence of knocking in an internal combustion engine having a mechanism for varying the opening / closing timing or lift amount of an intake / exhaust valve of the internal combustion engine in accordance with the operating state of the engine.

（従来技術とその課題）従来、吸気弁と排気弁の少なくとも一方のバルブタイ
ミング（開弁時間、弁リフト量）を低回転領域に適した
低速バルブタイミングと高回転領域に適した高速バルブ
タイミングとに切換自在として開弁時間、弁リフト量を
変え、吸気吸入効率（燃焼効率）の向上を図った内燃エ
ンジンが例えば特公昭49−33289号公報に開示されてい
る。(Prior art and its problems) Conventionally, at least one of the intake valve and exhaust valve valve timing (valve opening time, valve lift amount) is set to a low speed valve timing suitable for a low rotation region and a high speed valve timing suitable for a high rotation region. For example, Japanese Patent Publication No. 49-33289 discloses an internal combustion engine in which the valve opening time and the valve lift amount are changed so that the intake air intake efficiency (combustion efficiency) is improved.

一方、内燃エンジンに発生するノッキングをノックセ
ンサで検出して、ノッキングが検出されたときに点火時
期を遅角してノッキングを防止する方法が例えば特公昭
57−30980号公報に開示されている。On the other hand, a method of detecting knocking occurring in the internal combustion engine with a knock sensor and delaying the ignition timing when knocking is detected to prevent knocking is disclosed in, for example,
No. 57-30980.

しかしながら、バルブタイミング切換を行なう内燃エ
ンジンでノッキング制御を行なった場合、次のような問
題が発生する。即ち、ノッキングは燃焼室内における異
常燃焼が原因で発生するものであり、特に燃焼状態を左
右する吸排気のバルブタイミング、リフト特性及び圧縮
比などが変化するとノッキングの発生状態、即ち大きさ
（音レベル）、頻度、クランク角上の発生位置なども変
化する。またノッキング判定レベルを設定するために必
要なノックセンサのノイズレベル（バックグラウンドレ
ベル）出力もバルブタイミングの切換に伴う内燃エンジ
ンの機械部分の変化、例えばロッカーアームの切換え、
油圧通路の変化等により微妙に変化する。また、各々の
バルブタイミング毎にノッキング発生点火時期と最適点
火時期（MBT）特性との関係が異なるため、ノッキング
検出時にノッキング除去のために点火時期を遅角するに
際し、その遅角量、遅角速度を各バルブタイミングに適
した値にしないとノッキングが除去されずノッキングに
よるエンジンの損傷及び商品性の悪化を招くおそれがあ
る。However, when knocking control is performed in an internal combustion engine that performs valve timing switching, the following problem occurs. That is, knocking is caused by abnormal combustion in the combustion chamber. In particular, when the valve timing, lift characteristic, compression ratio, etc. of the intake and exhaust gas which affect the combustion state change, the knocking occurrence state, that is, the magnitude (sound level) ), Frequency, occurrence position on the crank angle, etc. also change. In addition, the noise level (background level) output of the knock sensor required to set the knocking determination level also changes in the mechanical part of the internal combustion engine accompanying the switching of the valve timing, for example, switching of the rocker arm,
It changes subtly due to changes in the hydraulic passage. Also, since the relationship between the knocking occurrence ignition timing and the optimum ignition timing (MBT) characteristic differs for each valve timing, when the ignition timing is retarded for knocking elimination when knocking is detected, the retardation amount and retardation speed are determined. If is not set to a value suitable for each valve timing, knocking will not be removed, which may result in engine damage due to knocking and deteriorating the commerciality.

このため運転状態に応じたバルブタイミングの変更又
は切替に同期してノッキング判定手段の判定パラメータ
又はノッキング制御手段の制御パラメータの変更又は切
替をすればバルブタイミングに拘らずノッキング制御が
正しく行なわれることが考えられるが、この場合バルブ
タイミング制御手段に異常が発生した場合には前記ノッ
キング判定手段の判定パラメータ又はノッキング制御手
段の制御パラメータを正しく同期して変更又は切替をす
ることができず、従って、ノッキングが発生するおそれ
があった。Therefore, if the determination parameter of the knocking determination means or the control parameter of the knocking control means is changed or switched in synchronization with the change or switching of the valve timing according to the operating state, the knocking control can be performed correctly regardless of the valve timing. However, in this case, if an abnormality occurs in the valve timing control means, it is impossible to correctly change or switch the determination parameter of the knocking determination means or the control parameter of the knocking control means in synchronism, Was likely to occur.

（発明の目的）本発明は上記問題点を解決するためになされたもので
あり、バルブタイミング制御手段とノッキング制御手段
とを有する内燃エンジンにおいて、バルブタイミング制
御手段に異常が発生した場合における、ノッキング制御
手段の不要な作動に起因するノッキングを初めとしたエ
ンジンの異常への発展を回避することができる内燃エン
ジンのノッキング制御装置を提供することを目的とす
る。(Object of the Invention) The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and in an internal combustion engine having a valve timing control means and a knocking control means, knocking when an abnormality occurs in the valve timing control means. An object of the present invention is to provide a knocking control device for an internal combustion engine that can prevent the engine from developing into an abnormality such as knocking due to unnecessary operation of the control means.

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために本発明は、内燃エンジンの
吸気弁及び排気弁の少なくとも一方のバルブタイミング
を該エンジンの運転状態に応じて変える内燃エンジンの
ノッキング制御装置において、該エンジンの運転状態に
応じてバルブタイミングを制御するバルブタイミング制
御手段と、該バルブタイミング制御手段の異常を検出す
る異常検出手段と、前記エンジンのノッキング状態を検
出するノッキング検出手段と、該ノッキング検出手段の
出力及びバルブタイミング状態に基づきノッキングの発
生を防止するノッキング制御手段と、前記異常検出手段
により前記バルブタイミング制御手段の異常が検出され
た時、前記ノッキング制御手段の作動を停止するフェー
ルセーフ手段とから成るようにしたものである。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention provides a knocking control apparatus for an internal combustion engine that changes the valve timing of at least one of an intake valve and an exhaust valve of the internal combustion engine according to the operating state of the engine. A valve timing control unit that controls valve timing according to an operation state of the engine; an abnormality detection unit that detects abnormality of the valve timing control unit; a knocking detection unit that detects a knocking state of the engine; Knocking control means for preventing occurrence of knocking based on the output of the knocking detection means and the valve timing state; and a failure for stopping the operation of the knocking control means when the abnormality detection means detects an abnormality in the valve timing control means. Safe means. You.

（作用）ノッキング検出手段で検出されたエンジンのノッキン
グ状態及びバルブタイミング状態に基づき、ノッキング
制御手段でエンジンのノッキングの発生を防止するよう
に制御するが、異常検出手段でバルブタイミング制御手
段の異常が検出されたときには、ノッキング制御手段の
作動を停止する。(Operation) Based on the knocking state of the engine and the valve timing state detected by the knocking detection means, control is performed by the knocking control means so as to prevent occurrence of knocking of the engine. When it is detected, the operation of the knocking control means is stopped.

（実施例）以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて詳述す
る。Embodiment An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

第１図は本発明の制御装置の全体の構成図であり、同
図中１は各シリンダに吸気弁と排気弁とを各１対に設け
たDOHC直列４気筒エンジンである。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a control device according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a DOHC in-line four-cylinder engine in which each cylinder is provided with a pair of an intake valve and an exhaust valve.

エンジン１の吸気管２の途中にはスロットルボディ３
が設けられ、その内部にはスロットル弁３′が配されて
いる。スロットル弁３′にはスロットル弁開度（θth）
センサ４が連結されており、当該スロットル弁３の開度
に応じた電気信号を出力して電子コントロールユニット
（以下「ECU」という）５に供給する。In the middle of the intake pipe 2 of the engine 1, a throttle body 3
And a throttle valve 3 ′ is disposed therein. Throttle valve opening (θth)
A sensor 4 is connected, and outputs an electric signal corresponding to the opening degree of the throttle valve 3 and supplies it to an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 5.

燃料噴射弁６はエンジン１とスロットル弁３との間且
つ吸気管２の図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎
に設けられており、各噴射弁は図示しない燃料ポンプに
接続されていると共にECU5に電気的に接続されて当該EC
U5からの信号により燃料噴射の開弁時間が制御される。The fuel injection valve 6 is provided for each cylinder between the engine 1 and the throttle valve 3 and slightly upstream of the intake valve (not shown) of the intake pipe 2, and each injection valve is connected to a fuel pump (not shown). Is electrically connected to ECU5 together with the EC
The valve opening time of fuel injection is controlled by a signal from U5.

エンジン１の各気筒毎に設けられた点火プラグ22は駆
動回路21を介してECU5に接続されており、ECU5により点
火プグ22の点火時期θigが制御される。An ignition plug 22 provided for each cylinder of the engine 1 is connected to the ECU 5 via a drive circuit 21, and the ECU 5 controls the ignition timing θig of the ignition plug 22.

また、ECU5の出力側には、後述するバルブタイミング
切換制御を行なうための電磁弁23が接続されており、該
電磁弁23の開閉作動がECU5により制御される。An electromagnetic valve 23 for performing valve timing switching control described later is connected to the output side of the ECU 5, and the opening and closing operation of the electromagnetic valve 23 is controlled by the ECU 5.

一方、スロットル弁３の直ぐ下流には管７を介して吸
気管内絶対圧（P_BA）センサ８が設けられており、この
絶対圧センサ８により電気信号に変換された絶対圧信号
は前記ECU5に供給される。また、その下流には吸気温
（T_A）センサ９が取付けられており、吸気温T_Aを検出し
て対応する電気信号を出力してECU5に供給する。On the other hand, an absolute pressure (P _BA ) sensor 8 in the intake pipe is provided immediately downstream of the throttle valve 3 via a pipe 7, and the absolute pressure signal converted into an electric signal by the absolute pressure sensor 8 is sent to the ECU 5. Supplied. Further, the downstream mounted an intake air temperature (T _A) sensor 9 is supplied to the ECU5 outputs an electric signal indicative of the sensed intake air temperature T _A.

エンジン１の本体に装着されたエンジン水温（Tw）セ
ンサ10はサーミスタ等から成り、エンジン水温（冷却水
温）Twを検出して対応する温度信号を出力してECU5に供
給する。エンジン回転数（Ne）センサ11及び気筒判別
（CYL）センサ12はエンジン１のカム軸周囲又はクラン
ク軸周囲に取付けられている。エンジン回転数センサ11
はエンジン１のクランク軸の180度回転毎に所定のクラ
ンク角度位置でパルス（以下「TDC信号パルス」とい
う）を出力し、気筒判別センサ12は特定の気筒の所定の
クランク角度位置で信号パルスを出力するものであり、
これらの各信号パルスはECU5に供給される。エンジン１
のシリンダブロックの上死点近傍の周壁にはノッキング
センサ24が装着され、該センサ24はエンジン振動を検出
して、検出値をECU5に供給する。ノッキングセンサ24は
シリンダ内で発生するノッキングの振動周波数に共振す
るように構成され、特にノッキングを検出する。好まし
くは、ノッキングセンサを各シリンダ毎に設置すること
によってより高精度のノッキング検出が可能となる。The engine water temperature (Tw) sensor 10 mounted on the main body of the engine 1 is composed of a thermistor or the like, detects the engine water temperature (cooling water temperature) Tw, outputs a corresponding temperature signal, and supplies it to the ECU 5. The engine speed (Ne) sensor 11 and the cylinder discrimination (CYL) sensor 12 are mounted around the camshaft or the crankshaft of the engine 1. Engine speed sensor 11
Outputs a pulse (hereinafter referred to as a “TDC signal pulse”) at a predetermined crank angle position every time the crankshaft of the engine 1 rotates 180 degrees, and the cylinder discriminating sensor 12 outputs a signal pulse at a predetermined crank angle position of a specific cylinder. Output
Each of these signal pulses is supplied to the ECU 5. Engine 1
A knocking sensor 24 is mounted on the peripheral wall near the top dead center of the cylinder block, and the engine 24 detects engine vibration and supplies a detected value to the ECU 5. The knocking sensor 24 is configured to resonate with a knocking vibration frequency generated in the cylinder, and particularly detects knocking. Preferably, by installing a knocking sensor for each cylinder, more accurate knocking detection is possible.

三元触媒14はエンジン１の排気管13に配置されてお
り、排気ガス中のHC,CO,NOx等の成分の浄化を行う。排
気ガス濃度検出器としてのO₂センサ15は排気管13の三元
触媒14の上流側に装着されており、排気ガス中の酸素濃
度を検出してその検出値に応じた信号を出力しECU5に供
給する。The three-way catalyst 14 is disposed in the exhaust pipe 13 of the engine 1 and purifies components such as HC, CO, and NOx in the exhaust gas. O ₂ sensor 15 as an exhaust gas concentration detector outputs a three-way catalyst 14 is mounted on the upstream side of the signal corresponding to the detected value by detecting the oxygen concentration in the exhaust gas in the exhaust pipe 13 ECU 5 To supply.

ECU5には更に車速センサ16、変速機のシフト位置を検
出するギヤ位置センサ17及び後述するエンジン１の給油
路（第２図の88i,88e）内の油圧を検出する油圧センサ1
8が接続されており、これらのセンサの検出信号がECU5
に供給される。The ECU 5 further includes a vehicle speed sensor 16, a gear position sensor 17 for detecting a shift position of the transmission, and a hydraulic sensor 1 for detecting the oil pressure in the oil supply passages (88i, 88e in FIG. 2) of the engine 1 described later.
8 are connected and the detection signals of these sensors
Supplied to

ECU5は各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧
レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタ
ル信号値に変換する等の機能を有する入力回路5a、中央
演算処理回路（以下「CPU」という）5b、CPU5bで実行さ
れる各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶
手段5c、前記燃料噴射弁６、駆動回路21及び電磁弁23に
駆動信号を供給する出力回路5d等から構成される。The ECU 5 shapes input signal waveforms from various sensors, corrects a voltage level to a predetermined level, and converts an analog signal value to a digital signal value. The input circuit 5a has a function of a central processing unit (hereinafter referred to as a “CPU”). 5b, a storage means 5c for storing various calculation programs executed by the CPU 5b, calculation results, and the like, an output circuit 5d for supplying drive signals to the fuel injection valve 6, the drive circuit 21, and the solenoid valve 23, and the like. .

CPU5bは上述の各種エンジンパラメータ信号に基づい
て、排気ガス中の酸素濃度に応じたフィードバック制御
運転領域やオープンループ制御運転領域等の種々のエン
ジン運転状態を判別するとともに、エンジン運転状態に
応じ、次式（１）に基づき、前記TDC信号パルスに同期
する燃料噴射弁６の燃料噴射時間T_OUTを演算する。Based on the various engine parameter signals described above, the CPU 5b determines various engine operation states such as a feedback control operation area and an open loop control operation area corresponding to the oxygen concentration in the exhaust gas, and determines the next according to the engine operation state. Based on the equation (1), a fuel injection time _TOUT of the fuel injection valve 6 synchronized with the TDC signal pulse is calculated.

T_OUT＝Ti×K_WOT×K₁＋K₂ …（１）ここに、Tiは基本燃料量、具体的にはエンジン回転数
Neと吸気管内絶対圧P_BAとに応じて決定される基本燃料
噴射時間であり、このTi値を決定するためのTiマップと
して、低速バルブタイミング用（Ti_Lマップ）と高速バ
ルブタイミング用（Ti_Hマップ）の２つのマップが記憶
手段5cに記憶されている。T _OUT = Ti × K _WOT × K ₁ + K ₂ (1) where Ti is the basic fuel amount, specifically the engine speed
This is a basic fuel injection time determined according to Ne and the intake pipe absolute pressure _PBA. The Ti map for determining the Ti value includes a low-speed valve timing (Ti _L map) and a high-speed valve timing (Ti _H map) are stored in the storage means 5c.

K_WOTは所定の高負荷領域で燃料を増量するための高負
荷増量係数である。K _WOT is a high load increase coefficient for increasing the fuel in a predetermined high load region.

K₁及びK₂は夫々各種エンジンパラメータ信号に応じて
演算される他の補正係数及び補正変数であり、エンジン
運転状態に応じた燃費特性、エンジン加速特性等の諸特
性の最適化が図られるような所定値に決定される。K ₁ and K ₂ are other correction coefficients and correction variable computed according to various engine parameter signals, so that the fuel consumption characteristic according to engine operating conditions, the optimization of various properties such as the engine acceleration characteristics can be achieved Is determined to be a predetermined value.

CPU5bは、更にエンジン回転数Neと吸気管内絶対圧P_BA
とに応じて点火時期θigを決定する。この点火時期決定
用のθigマップとして、前記Tiマップと同様に、低速バ
ルブタイミング用（θig_Lマップ）と高速バルブタイミ
ング用（θig_Hマップ）の２つのマップが記憶手段5cに
同様に記憶されている。CPU5b further absolute intake pipe and engine rotational speed Ne pressure P _BA
The ignition timing θig is determined accordingly. As the θig map for determining the ignition timing, two maps for the low-speed valve timing (θig _L map) and for the high-speed valve timing (θig _H map) are stored in the storage means 5c similarly to the Ti map. I have.

CPU5bは更に後述する第９図に示す手法により、電磁
弁23の開閉制御を行なう。The CPU 5b controls the opening and closing of the solenoid valve 23 by a method shown in FIG.

CPU5bは上述のようにして算出、決定した結果に基づ
いて、燃料噴射弁６、駆動回路21、および電磁弁23を駆
動する信号を、出力回路5dを介して出力する。The CPU 5b outputs a signal for driving the fuel injection valve 6, the drive circuit 21, and the solenoid valve 23 via the output circuit 5d based on the result calculated and determined as described above.

第２図は前記エンジン１の要部縦断面図であり、シリ
ンダブロック31内に４つのシリンダ32が直列に並んで設
けられ、シリンダブロック31の上端に結合されるシリン
ダヘッド33と、各シリンダ32に摺動可能に嵌合されるピ
ストン34との間には燃焼室35がそれぞれ画成される。ま
たシリンダヘッド33には、各燃焼室35の天井面を形成す
る部分に、一対の吸気口36及び一対の排気口37がそれぞ
れ設けられ、各吸気口36はシリンダヘッド33の一方の側
面に開口する吸気ポート38に連なり、各排気口37はシリ
ンダヘッド33の他方の側面に開口する排気ポート39に連
なる。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a main part of the engine 1, in which four cylinders 32 are provided in a cylinder block 31 in series, and a cylinder head 33 connected to an upper end of the cylinder block 31; A combustion chamber 35 is defined between the piston 34 and the piston 34 that is slidably fitted in the combustion chamber 35. In the cylinder head 33, a pair of intake ports 36 and a pair of exhaust ports 37 are provided at portions forming the ceiling surface of each combustion chamber 35, and each of the intake ports 36 is opened on one side of the cylinder head 33. Each exhaust port 37 is connected to an exhaust port 39 opened on the other side surface of the cylinder head 33.

シリンダヘッド33の各シリンダ32に対応する部分に
は、各吸気口36を開閉可能な一対の吸気弁40iと、各排
気口37を開閉可能な一対の排気弁40eとを案内すべく、
ガイド筒41i,41eがそれぞれ嵌合、固定されており、そ
れらのガイド筒41i,41eから上方に突出した各吸気弁40i
及び各排気弁40eの上端にそれぞれ組付けられる鍔部42
i,42eと、シリンダヘッド33との間には弁ばね43i,43eが
それぞれ縮設され、これらの弁ばね43i,43eにより各吸
気弁40i及び各排気弁40eは、上方即ち閉弁方向に付勢さ
れている。In order to guide a pair of intake valves 40i that can open and close each intake port 36 and a pair of exhaust valves 40e that can open and close each exhaust port 37, a portion corresponding to each cylinder 32 of the cylinder head 33,
The guide tubes 41i, 41e are fitted and fixed respectively, and the intake valves 40i projecting upward from the guide tubes 41i, 41e.
And a flange portion 42 attached to the upper end of each exhaust valve 40e.
Valve springs 43i and 43e are respectively contracted between i and 42e and the cylinder head 33, and the intake valves 40i and the exhaust valves 40e are attached upward, that is, in the valve closing direction by the valve springs 43i and 43e. It is being rushed.

シリンダヘッド33と、該シリンダヘッド33の上端に結
合されるヘッドカバー44との間には作動室45が画成さ
れ、この作動室45内には、各シリンダ32における吸気弁
40iを開閉駆動するための吸気弁側動弁装置47iと、各シ
リンダ32における排気弁40eを開閉駆動するための排気
弁側動弁装置47eとが収納、配置される。両動弁装置47
i,47eは、基本的には同一の構成を有するものであり、
以下の説明では吸気弁側動弁装置47iについて参照符号
を添字ｉを付しながら説明し、排気弁側動弁装置17eに
ついては参照符号に添字ｅを付して図示するのみとす
る。A working chamber 45 is defined between the cylinder head 33 and a head cover 44 coupled to the upper end of the cylinder head 33. In the working chamber 45, an intake valve for each cylinder 32 is provided.
An intake valve side valve drive 47i for opening and closing the 40i and an exhaust valve side valve drive 47e for opening and closing the exhaust valve 40e in each cylinder 32 are housed and arranged. Double valve unit 47
i, 47e have basically the same configuration,
In the following description, the intake valve-side valve operating device 47i will be described with reference numerals added with a suffix i, and the exhaust valve-side valve operating device 17e will only be illustrated with a reference numeral added with a suffix e.

第３図を併せて参照して、吸気弁側動弁装置47iは、
機関のクランク軸（図示せず）から1/2の速度比で回転
駆動されるカムシャフト48iと、各シリンダ32にそれぞ
れ対応してカムシャフト48iに設けられる高速用カム51i
及び低速用カム49i,50i（低速用カム50iは、低速用カム
49iと略同形状であって高速用カム51iに対して、低速用
カム49iの反対側に位置している）と、カムシャフト48i
と平行にして固定配置されるロッカシャフト52iと、各
シリンダ32にそれぞれ対応してロッカシャフト52iに枢
支される第１駆動ロッカアーム53i、第２駆動ロッカア
ーム54i及び自由ロッカアーム55iと、各シリンダ32に対
応した各ロッカアーム53i,54i,55i間にそれぞれ設けら
れる連結切換機構56iとを備える。Referring also to FIG. 3, the intake valve-side valve operating device 47i includes:
A camshaft 48i that is driven to rotate at a half speed ratio from a crankshaft (not shown) of the engine, and a high-speed cam 51i provided on the camshaft 48i corresponding to each cylinder 32
And low-speed cams 49i and 50i (low-speed cams 50i are low-speed cams
49i, which is substantially the same shape as the high-speed cam 51i and is positioned on the opposite side of the low-speed cam 49i).
And a rocker shaft 52i fixedly disposed in parallel with the first and second drive rocker arms 53i, 54i and a free rocker arm 55i pivotally supported by the rocker shaft 52i corresponding to the cylinders 32, respectively. A connection switching mechanism 56i is provided between the corresponding rocker arms 53i, 54i, 55i.

第３図において、連結切換機構56iは、第１駆動ロッ
カアーム53i及び自由ロッカアーム55i間を連結可能な第
１切換ピン81と、自由ロッカアーム55i及び第２駆動ロ
ッカアーム54i間を連結可能な第２切換ピン82と、第１
及び第２切換ピン81,82の移動を規制する規制ピン83
と、各ピン81〜83を連結解除側に付勢する戻しばね84と
を備える。In FIG. 3, a connection switching mechanism 56i includes a first switching pin 81 capable of connecting the first drive rocker arm 53i and the free rocker arm 55i, and a second switching pin capable of connecting the free rocker arm 55i and the second drive rocker arm 54i. 82 and the first
And a regulating pin 83 for regulating the movement of the second switching pins 81 and 82.
And a return spring 84 for urging each of the pins 81 to 83 toward the connection release side.

第１駆動ロッカアーム53iには、自由ロッカアーム55i
側に開放した有底の第１ガイド穴85がロッカシャフト52
iと平行に穿設されており、この第１ガイド穴85に第１
切換ピン81が摺動可能に嵌合され、第１切換ピン81の一
端と第１ガイド穴85の閉塞端との間に油圧室86が画成さ
れる。しかも第１駆動ロッカアーム53iには油圧室86に
連通する通路87が穿設され、ロッカシャフト52iには給
油路88iが設けられ、給油路88iは第１駆動ロッカアーム
53iの揺動状態に拘らず通路87を介して油圧室86に常時
連通する。The first drive rocker arm 53i has a free rocker arm 55i.
The first guide hole 85 with the bottom opened to the side is the rocker shaft 52.
The first guide hole 85 is
The switching pin 81 is slidably fitted, and a hydraulic chamber 86 is defined between one end of the first switching pin 81 and the closed end of the first guide hole 85. Further, a passage 87 communicating with the hydraulic chamber 86 is formed in the first drive rocker arm 53i, and an oil supply passage 88i is provided in the rocker shaft 52i. The oil supply passage 88i is connected to the first drive rocker arm 53i.
Irrespective of the swing state of 53i, it is always in communication with the hydraulic chamber 86 via the passage 87.

自由ロッカアーム55iには、第１ガイド穴85に対応す
るガイド孔89がロッカシャフト52iと平行にして両側面
間にわたって穿設されており、第１切換ピン81の他端に
一端が当接される第２切換ピン82がガイド孔89に摺動可
能に嵌合される。A guide hole 89 corresponding to the first guide hole 85 is formed in the free rocker arm 55i in parallel with the rocker shaft 52i between both side surfaces, and one end of the first switch pin 81 is in contact with the other end. The second switching pin 82 is slidably fitted in the guide hole 89.

第２駆動ロッカアーム54iには、前記ガイド孔89に対
応する有底の第２ガイド穴90が自由ロッカアーム55i側
に開放してロッカシャフト52iと平行に穿設されてお
り、第２切換ピン85の他端に当接する円盤状の規制ピン
83が第２ガイド穴90に摺動可能に嵌合される。しかも第
２ガイド穴90の閉塞端には案内筒91が嵌合されており、
この案内筒91内に摺動可能に嵌合する軸部92が規制ピン
82に同軸にかつ一体に突設される。また戻しばね84は案
内筒91及び規制ピン83間に嵌挿されており、この戻しば
ね84により各ピン81,82,83が油圧室86側に付勢される。A second guide hole 90 having a bottom corresponding to the guide hole 89 is formed in the second drive rocker arm 54i so as to open to the free rocker arm 55i side and to be bored in parallel with the rocker shaft 52i. Disc-shaped regulating pin abutting on the other end
83 is slidably fitted in the second guide hole 90. In addition, the guide cylinder 91 is fitted to the closed end of the second guide hole 90,
A shaft portion 92 slidably fitted in the guide tube 91 is a regulating pin.
It protrudes coaxially and integrally with 82. The return spring 84 is inserted between the guide cylinder 91 and the regulating pin 83, and the pins 81, 82, 83 are urged toward the hydraulic chamber 86 by the return spring 84.

かかる連結切換機構56iでは、油圧室86の油圧が高く
なることにより、第１切換ピン81がガイド孔89に嵌合す
るとともに第２切換ピン82が第２ガイド穴90に嵌合し
て、各ロッカアーム53i,55i,54iが連結される。また油
圧室86の油圧が低くなると戻しばね84のばね力により第
１切換ピン81が第２切換ピン82との当接面を第１駆動ロ
ッカアーム53i及び自由ロッカアーム55i間に対応させる
位置まで戻り、第２切換ピン82が規制ピン83との当接面
を自由ロッカアーム55i及び第２駆動ロッカアーム54i間
に対応させる位置まで戻るので各ロッカアーム53i,55i,
54iの連結状態が解除される。In the connection switching mechanism 56i, when the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 86 is increased, the first switching pin 81 is fitted into the guide hole 89 and the second switching pin 82 is fitted into the second guide hole 90. The rocker arms 53i, 55i, 54i are connected. When the oil pressure in the hydraulic chamber 86 becomes low, the first switching pin 81 returns to a position where the contact surface with the second switching pin 82 corresponds to the position between the first drive rocker arm 53i and the free rocker arm 55i by the spring force of the return spring 84, Since the second switching pin 82 returns to the position corresponding to the contact surface with the restriction pin 83 between the free rocker arm 55i and the second drive rocker arm 54i, each rocker arm 53i, 55i,
The connected state of 54i is released.

次に、第４図を参照しながら両動弁装置47i,47eへの
給油系について説明すると、オイルパン（図示せず）か
ら油を上げるオイルポンプ（図示せず）にオイルギャラ
リ98,98′が接続され、このオイルギャラリ98,98′から
各連結切換機構56i,56eに油圧が供給されるとともに、
動弁装置47i,47eの各潤滑部に潤滑油が供給される。Next, an oil supply system to the two-way valve devices 47i and 47e will be described with reference to FIG. 4. An oil gallery 98, 98 'is provided to an oil pump (not shown) for raising oil from an oil pan (not shown). And oil pressure is supplied from the oil gallery 98, 98 'to each of the connection switching mechanisms 56i, 56e.
Lubricating oil is supplied to each lubricating part of the valve gear 47i, 47e.

オイルギャラリ98には、油圧を高、低に切換えて供給
するための切換弁99が接続されており、各ロッカシャフ
ト52i,52e内の給油路88i,88eは該切換弁99を介してオイ
ルギャラリ98に接続される。The oil gallery 98 is connected to a switching valve 99 for switching the oil pressure between high and low and supplying the oil. The oil supply passages 88i and 88e in each rocker shaft 52i and 52e are connected to the oil gallery 98 via the switching valve 99. Connected to 98.

各カムホルダ56の上面には両カムシャフト48i,48eに
対応して平行に延びる通路形成部材102i,102eが、複数
のボルトによりそれぞれ締着される。各通路形成部材10
2i,102eには、両端を閉塞した低速用潤滑油路104i,104e
と、高速用潤滑油路105i,105eとが、相互に並列してそ
れぞれ設けられており、低速用潤滑油路104i,104eはオ
イルギャラリ98′に、高速用潤滑油路105i,105eは給油
路88i,88eに夫々接続される。また、低速用潤滑油路104
i,104eはカムホルダ59に接続される。Passage forming members 102i, 102e extending parallel to the two camshafts 48i, 48e are fastened to the upper surface of each cam holder 56 by a plurality of bolts. Each passage forming member 10
2i and 102e have low-speed lubricating oil passages 104i and 104e
And the high-speed lubricating oil passages 105i and 105e are provided in parallel with each other, the low-speed lubricating oil passages 104i and 104e are provided in the oil gallery 98 ', and the high-speed lubricating oil passages 105i and 105e are provided in the lubricating passage. Connected to 88i and 88e, respectively. In addition, lubricating oil passage 104 for low speed
i, 104e are connected to the cam holder 59.

切換弁99は、前記オイルギャラリ98に通じる入口ポー
ト119と給油路88i,88eに通じる出口ポート120とを有し
てシリンダヘッド３の一端面に取付けられるハウジング
121内に、スプール弁122が摺動自在に嵌合されて成る。The switching valve 99 has an inlet port 119 communicating with the oil gallery 98 and an outlet port 120 communicating with the oil supply passages 88i and 88e, and is mounted on one end surface of the cylinder head 3.
A spool valve 122 is slidably fitted into the inside of the 121.

ハウジング121には、上端をキャップ123で閉塞される
シリンダ孔124が穿設されており、スプール弁体122は、
キャップ123との間に作用油圧室125を形成して該シリン
ダ孔124に摺動自在に嵌合される。しかもハウジング121
の下部とスプール弁体121との間に形成されたばね室126
には、スプール弁体122を上方即ち閉じ方向に向けて付
勢するばね127が収納される。スプール弁体122には、入
口ポート119及び出口ポート120間を連通可能な環状凹部
128が設けられており、第４図で示すようにスプール弁
体122は上動しているときには、スプール弁体122は入口
ポート119及び出口ポート120間を遮断する状態にある。A cylinder hole 124 whose upper end is closed by a cap 123 is formed in the housing 121.
A working hydraulic chamber 125 is formed between the cylinder and the cap 123, and is slidably fitted into the cylinder hole 124. Moreover, the housing 121
Spring chamber 126 formed between the lower part of
Accommodates a spring 127 that biases the spool valve body 122 upward, that is, in the closing direction. The spool valve element 122 has an annular recess that allows communication between the inlet port 119 and the outlet port 120.
When the spool valve element 122 is moving upward as shown in FIG. 4, the spool valve element 122 is in a state of shutting off between the inlet port 119 and the outlet port 120.

ハウジング121をシリンダヘッド33の端面に取付けた
状態で、入口ポート119と高速用油圧供給路116との間に
はオイルフィルタ129が挟持される。又ハウジング121に
は、入口ポート119及び出口ポート120間を連通するオリ
フィス孔131が穿設される。従ってスプール弁体122が閉
じ位置にある状態で、入口ポート119及び出口ポート120
間はオリフィス孔131を介して連通されており、オリフ
ィス孔131で絞られた油圧が、出口ポート120から給油路
88i,88eに供給される。With the housing 121 attached to the end face of the cylinder head 33, an oil filter 129 is sandwiched between the inlet port 119 and the high-speed hydraulic supply passage 116. Further, an orifice hole 131 communicating between the inlet port 119 and the outlet port 120 is formed in the housing 121. Therefore, with the spool valve body 122 in the closed position, the inlet port 119 and the outlet port 120
The orifices 131 communicate with each other through an orifice hole 131.
88i, 88e.

またハウジング121には、スプール弁体122が閉じ位置
にあるときのみ環状凹部128を介して出口ポート120に通
じるバイパスポート132が穿設され、このバイパスポー
ト132はシリンダヘッド33内の上部に連通する。The housing 121 is provided with a bypass port 132 that communicates with the outlet port 120 via the annular recess 128 only when the spool valve element 122 is in the closed position, and the bypass port 132 communicates with the upper portion in the cylinder head 33. .

ハウジング121には、入口ポート119に常時連通する管
路135が接続されており、この管路135は電磁弁23を介し
て管路137に接続される。しかも管路137は、キャップ12
3に穿設した接続孔138に接続される。従って電磁弁23が
閉弁作動したときに、作動油圧室125に油圧が供給さ
れ、この作動油圧室125内に導入された油圧の油圧力に
よりスプール弁体122が開弁方向に駆動される。The housing 121 is connected to a conduit 135 that is always in communication with the inlet port 119, and the conduit 135 is connected to the conduit 137 via the electromagnetic valve 23. Moreover, the pipe 137 is a cap 12
It is connected to the connection hole 138 drilled in 3. Accordingly, when the solenoid valve 23 operates to close, the hydraulic pressure is supplied to the operating hydraulic chamber 125, and the spool valve body 122 is driven in the valve opening direction by the hydraulic pressure of the hydraulic pressure introduced into the operating hydraulic chamber 125.

さらにハウジング121には、出口ポート120即ち給油路
88i,88eの油圧を検出するための油圧センサ18が取付け
られ、この油圧センサ18は、切換弁99が正常に作動して
いるか否かを検出する働きをする。Further, the housing 121 has an outlet port 120, that is, an oil supply passage.
A hydraulic pressure sensor 18 for detecting the hydraulic pressure of 88i, 88e is attached, and this hydraulic pressure sensor 18 has a function of detecting whether the switching valve 99 is operating normally.

上述のように構成されたエンジン１の動弁装置47i,47
eの作動について以下に説明する。ここで各動弁装置47i
と47eとは同様の作動をするので、吸気弁側動弁装置47i
の作動についてのみ説明する。The valve train 47i, 47 of the engine 1 configured as described above.
The operation of e will be described below. Here, each valve train 47i
And 47e operate in the same manner, so the intake valve side valve train 47i
Only the operation of will be described.

ECU5から電磁弁23に対して開弁指令信号が出力される
と、該電磁弁23が開弁作動し、切換弁99が開弁作動して
給油路88iの油圧が上昇する。その結果、連結切換機構5
6iが作動して各ロッカアーム53i,54i,55iが連結状態と
なり、高速用カム51iによって、各ロッカアーム53i,54
i,55iが一体に作動し、一対の吸気弁40iが、開弁期間と
リフト量を比較的大きくした高速バルブタイミングで開
閉作動する。When the ECU 5 outputs a valve opening command signal to the electromagnetic valve 23, the electromagnetic valve 23 opens, the switching valve 99 opens, and the oil pressure in the oil supply passage 88i increases. As a result, the connection switching mechanism 5
6i is operated to connect the respective rocker arms 53i, 54i, 55i, and the high-speed cam 51i causes the respective rocker arms 53i, 54i, 54i.
i and 55i operate integrally, and the pair of intake valves 40i open and close at a high-speed valve timing in which the valve opening period and the lift amount are relatively large.

一方、ECU5から電磁弁23に対して閉弁指令信号が出力
されると、電磁弁23、切換弁99が閉弁作動し、給油路88
iの油圧が低下する。その結果、連結切換機構56iが上記
と逆に作動して、各ロッカアーム53i,54i,55iの連結状
態が解除され、低速用カム49i,50iによって夫々対応す
るロッカアーム53i,54iが作動し、一対の吸気弁40iが、
開弁期間とリフト量を比較的小さくした低速バルブタイ
ミングで作動する。On the other hand, when a valve closing command signal is output from the ECU 5 to the solenoid valve 23, the solenoid valve 23 and the switching valve 99 are closed, and the oil supply passage 88 is closed.
The oil pressure of i decreases. As a result, the connection switching mechanism 56i operates in the opposite direction to the above, the connection state of each rocker arm 53i, 54i, 55i is released, and the corresponding rocker arms 53i, 54i are operated by the low-speed cams 49i, 50i, respectively, and a pair of Intake valve 40i,
It operates at a low valve timing in which the valve opening period and the lift amount are relatively small.

次に、本発明に係るバルブタイミング切換制御につい
て以下に詳述する。Next, the valve timing switching control according to the present invention will be described in detail below.

第５図に、前記低速バルブタイミング用のTi_Lマップ
のTi値を実線、高速バルブタイミング用のTi_HマップのT
i値を点線で表わしたが、同図から明らかなように、Ne
の増加に伴い低速バルブタイミングでは吸入空気量の増
加割合が低下する一方、高速バルブタイミングでは充填
効率がNeの増加に伴って高くなり、吸入空気量が低速バ
ルブタイミングのそれを上回るようになるため、途中で
低速バルブタイミング用のTi値と高速バルブタイミング
用のTi値とが一致する。この状態では、低速バルブタイ
ミングと高速バルブタイミングの何れにおいても吸入空
気量が等しく且つ空燃比も同一であるため、エンジン出
力は略同一となる。FIG. 5 shows the Ti value of the Ti _L map for the low speed valve timing by a solid line, and the T value of the Ti _H map for the high speed valve timing.
The i-value is represented by a dotted line.
The increase rate of intake air decreases at low valve timing with the increase in the valve timing, while the filling efficiency increases with the increase of Ne at high valve timing, and the intake air amount exceeds that of the low valve timing. On the way, the Ti value for the low-speed valve timing matches the Ti value for the high-speed valve timing. In this state, since the intake air amount is the same and the air-fuel ratio is the same at both the low-speed valve timing and the high-speed valve timing, the engine output is substantially the same.

尚、充填効率はNeの変化で微妙に変動し、スロットル
開度θthが全開近くなるとこの変動が顕著となる。第６
図はこの状態を拡大して示したものであり、低速バルブ
タイミング用のTi値と高速バルブタイミング用のTi値と
が複数のポイントで等しくなり、後述するように低速バ
ルブタイミング用のTi値と高速バルブタイミング用のTi
値とが等しくなるポイントでバルブタイミングを切換え
た場合、高スロットル開度域ではバルブタイミングの切
換ハンチングを生じ易くなって、連結切換機構56i,56e
の耐久性に悪影響がでる。Note that the charging efficiency fluctuates subtly with the change of Ne, and this fluctuation becomes remarkable when the throttle opening θth is almost fully opened. Sixth
The figure is an enlarged view of this state, in which the Ti value for the low-speed valve timing and the Ti value for the high-speed valve timing are equal at a plurality of points. Ti for high speed valve timing
If the valve timing is switched at a point where the value is equal to the value, hunting of the valve timing switching is likely to occur in the high throttle opening range, and the connection switching mechanism 56i, 56e
Adversely affects the durability of the steel.

ところで、高負荷域（θth全開域）では上記した高負
荷増量係数K_WOTにより混合気をリッチ化するようにして
おり、かかる高負荷域では高速バルブタイミングに切換
えた方が出力アップを図れるため、エンジンが高負荷域
（θth全開域）にあるときには第７図に示すように燃料
噴射量に基づく高負荷判定値T_VTを実験的に求め、T_VTテ
ーブルからNeに応じたT_VTの値を算出してT_OUTがT_VT以上
になったときは、後述するように高速バルブタイミング
に切換えるようにした。この場合、T_OUT≧T_VTとなる領
域に上記した高スロットル開度域の低速バルブタイミン
グと高速バルブタイミングのTi値が合致する領域が含ま
れるようにしておけば、上記したバルブタイミングの切
換ハンチングを阻止することができる。尚、オートマチ
ック車とマニアル車とでは別のT_VTテーブルを使用す
る。By the way, in the high load range (θth fully open range), the air-fuel mixture is enriched by the above-mentioned high load increase coefficient K _WOT . In such a high load range, switching to the high-speed valve timing can increase the output. the value of T _VT according to the seventh seeking high load determination value T _VT based on the amount of fuel injection experimentally as shown in FIG, Ne from T _VT table when the engine is in a high load range ([theta] th full open area) When the calculated _TOUT becomes _{equal to} or greater than the _TVT , the timing is switched to the high-speed valve timing as described later. In this case, if the region where T _OUT ≧ T _VT includes the region where the low valve timing and the high valve timing in the high throttle opening region coincide with each other, the valve timing switching hunting described above is performed. Can be prevented. Note that separate _TVT tables are used for automatic and manual vehicles.

又、エンジンの過回転を防止すべく、Neがレブリミッ
タ値N_HFC以上になったとき燃料をカットするが、ここで
タイミングベルトに作用する荷重を考えると、バルブの
開弁時間が短くなる程バルブの開弁動作時の加速度が大
きくなってタイミングベルト荷重は大きくなり、又加速
度の増加によりバルブジャンプを生ずるNeが低くなる。
従って、開弁期間の短い低速バルブタイミングと開弁期
間の長い高速バルブタイミングとでは許容回転数も異な
ることになる。そこで本実施例では、レブリミッタ値
を、低速バルブタイミングでは比較的低い値N_HFC1（例
えば7500rpm）、高速バルブタイミングでは比較的高い
値N_HFC2（例えば8100rpm）に設定するようにした。Also, in order to prevent overspeed of the engine, the fuel is cut when Ne becomes equal to or higher than the rev limiter value N _HFC , but considering the load acting on the timing belt, the shorter the valve opening time is, the more the valve is opened. The acceleration at the time of the valve opening operation increases, the timing belt load increases, and Ne, which causes a valve jump due to the increase in acceleration, decreases.
Therefore, the allowable rotation speed differs between the low-speed valve timing with a short valve opening period and the high-speed valve timing with a long valve opening period. Therefore, in the present embodiment, the rev limiter value is set to a relatively low value N _HFC1 (for example, 7500 rpm) at low valve timing and a relatively high value N _HFC2 (for example 8100 rpm) at high valve timing.

次に、第８図を参照してバルブタイミグの切換特性に
ついて説明する。図中実線は低速バルブタイミングから
高速バルブタイミングへの切換特性、点線はその逆の切
換特性を示す。Next, the switching characteristics of the valve timing will be described with reference to FIG. In the figure, the solid line indicates the switching characteristic from the low-speed valve timing to the high-speed valve timing, and the dotted line indicates the reverse switching characteristic.

バルブタイミングの切換えは、低速バルブタイミング
で得られるエンジン出力が高速バルブタイミングで得ら
れるエンジン出力を常に上回る下限回転数Ne₁と、高速
バルブタイミングで得られるエンジン出力が低速バルブ
タイミングで得られるエンジン出力を常に上回る上限回
転数Ne₂との間の領域で行なわれ、本実施例では低速バ
ルブタイミングから高速バルブタイミングへの切換えと
その逆の切換えとでヒステリシスを付けて、Ne₁を例え
ば4800rpm/4600rpm、Ne₂を例えば5900rpm/5700rpmに設
定した。Switching of the valve timing is based on the lower limit engine speed Ne ₁ where the engine output obtained at low speed valve timing always exceeds the engine output obtained at high speed valve timing, and the engine output obtained at low speed with the engine output obtained at high speed valve timing It is performed in the region between the upper limit rotational speed Ne ₂ that always exceeds, and in this embodiment, hysteresis is added by switching from low speed valve timing to high speed valve timing and vice versa, and Ne _{1 is set} to, for example, 4800 rpm / 4600 rpm , Ne ₂ was set to, for example, 5900 rpm / 5700 rpm.

図中Ｘの領域はエンジンが高負荷域（θth全開域）に
あるときのT_OUTとT_VTの比較によりバルブタイミングの
切換えを行なう領域、Ｙの領域は前記低速バルブタイミ
ング用のTi_Lマップと高速バルブタイミング用のTi_H値を
比較してバルブタイミングの切換えを行なう領域を示
す。尚、Ｘの領域の切換特性は、T_OUTの算出に関与する
Ne、P_BA以外のパラメータの影響も受けるため、横軸と
縦軸とにNeとP_BAを取った第８図ではこの切換特性を正
確に表わすことはできず、図示したＸ領域の切換特性は
便宜的なものである。In the figure, a region X is a region in which valve timing is switched by comparing T _OUT and T _VT when the engine is in a high load region (θth fully open region), and a region Y is a Ti _L map for the low speed valve timing. It indicates an area for switching the valve timing by comparing the Ti _H value for high-speed valve timing. Note that the switching characteristics of the region X are related to the calculation of T _OUT.
Ne, for receiving the influence of parameters other than P _BA, in FIG. 8 taken on the horizontal axis and the vertical axis and the Ne and P _BA can not represent the Switching Characteristics accurately Switching Characteristics of X region shown Is for convenience.

次に、第９図を参照してECU5によるバルブタイミング
の切換制御、即ち電磁弁23に対して出力する信号の出力
制御プログラムについて説明する。本プログラムはTDC
信号パルス発生毎にこれと同期して実行される。Next, a switching control of the valve timing by the ECU 5, that is, an output control program of a signal output to the solenoid valve 23 will be described with reference to FIG. This program is TDC
It is executed in synchronism with this every time a signal pulse is generated.

901のステップは、ECU5に各種センサから正常に信号
が入力されているか否か、又は他の制御系で異常が既に
発生しているか否か即ちフェールセーフすべきか否かを
判別する。In step 901, it is determined whether or not signals are normally input to the ECU 5 from various sensors, or whether or not an abnormality has already occurred in another control system, that is, whether or not fail-safe should be performed.

具体的には吸気管内絶対圧（P_BA）センサ８、気筒判
別（CYL）センサ12、エンジン回転数（TDC）センサ11、
エンジン水温センサ10、車速センサ16からの出力の異
常、点火時期制御信号出力及び燃料噴射制御出力の異
常、バルブタイミング制御用電磁弁23へ通電される電流
量の異常、バルブタイミング制御用電磁弁23の開閉に応
じた出口ポート120の正常な油圧変化が油圧センサ18内
の油圧スイッチで所定時間経過後も確認できないという
異常等を検出してフェールセーフすべきエンジンの運転
状態であると判別する。なお、気筒判別（CYL）センサ
及びTDCセンサのうちの一方に異常があるときには他方
の出力で該一方の出力の代用をはかる。Specifically, an intake pipe absolute pressure (P _BA ) sensor 8, a cylinder discrimination (CYL) sensor 12, an engine speed (TDC) sensor 11,
Abnormal output from the engine water temperature sensor 10 and vehicle speed sensor 16, abnormal ignition timing control signal output and abnormal fuel injection control output, abnormal current flowing through the valve timing control solenoid valve 23, valve timing control solenoid valve 23 An abnormality such as that a normal oil pressure change of the outlet port 120 according to the opening / closing of the outlet port 120 cannot be confirmed even after a predetermined time has elapsed by the oil pressure switch in the oil pressure sensor 18 is detected, and it is determined that the engine is in the fail-safe operating state. When one of the cylinder discrimination (CYL) sensor and the TDC sensor has an abnormality, the other output is used in place of the one output.

902は始動中か否かをNe等により判別するステップ、9
03はディレータイマの残り時間t_STが０になったか否か
を判別するステップであり、t_STを始動中に所定時間
（例えば５秒）にセットし（ステップ904）、始動後計
時動作を開始するようにした。905はエンジン水温Twが
設定温度Tw₁（例えば60℃）より低いか否か、即ち暖機
が完了したか否かを判別するステップ、906は車速Ｖが
極低速の設定車速V₁（ヒステリシス付きで例えば8km/5k
m）より低いか否かを判別するステップ、907は当該エン
ジン搭載車がマニアル車（MT）か否かを判別するステッ
プ、908はオートマチック車（AT）の場合にシフトレバ
ーがパーキング（Ｐ）レンジやニュートラル（Ｎ）レン
ジになっているか否かを判別するステップ、909はNeが
前記下限値Ne₁以上か否かを判別するステップであり、
フェールセーフ中（ステップ901の答が肯定（YES））、
始動中（ステップ902の答が肯定（YES））及び始動後デ
ィレータイマの設定時間t_ST経過前（ステップ903の答が
肯定（YES））、暖機中（ステップ905の答が肯定（YE
S））、停車中や徐行中（ステップ906の答が肯定（YE
S））、Ｐ、Ｎレンジであるとき（ステップ908の答が肯
定（YES））、及びNe＜Ne₁のときは（ステップ909の答
が否定（NO））、後述するように電磁弁23を閉弁してバ
ルブタイミングを低速バルブタイミングに保持する。902 is a step of determining whether or not the engine is starting based on Ne or the like, 9
03 is a step for determining whether or not the remaining time t _ST of the delay timer has become 0, and sets t _ST to a predetermined time (for example, 5 seconds) during the start (step 904), and starts the timing operation after the start. I did it. 905 is a step for determining whether or not the engine water temperature Tw is lower than a set temperature Tw ₁ (for example, 60 ° C.), that is, whether or not warm-up has been completed. 906 is a set vehicle speed V _{1 at which the} vehicle speed V is extremely low (with hysteresis). For example 8km / 5k
m) a step of determining whether or not the engine is lower than 907, a step of determining whether or not the engine-equipped vehicle is a manual vehicle (MT); 908, a shift lever in the parking (P) range when the vehicle is an automatic vehicle (AT) and neutral (N) step of determining whether or not it is the range, 909 is a step Ne, it is determined whether or not the lower limit value Ne ₁ or more,
During fail safe (answer of step 901 is affirmative (YES)),
(The answer is affirmative in step 902 (YES)) during the startup and the set time of the after-start delay timer t _ST elapses before (the answer to step 903 is affirmative (YES)), in the warm-up (answer to step 905 is affirmative (YE
S)), stopped or slowing down (the answer to step 906 is affirmative (YE
S)), when in the P and N ranges (the answer in step 908 is affirmative (YES)), and when Ne <Ne ₁ (the answer in step 909 is negative (NO)), the solenoid valve 23 is described later. To maintain the valve timing at the low-speed valve timing.

前記ステップ909でNe≧Ne₁が成立すると判別されたと
きは、ステップ910でTi_LマップとTi_Hマップとを検索
し、現時点でのNe、P_BAに応じたTi_LマップのTi値（以下
Ti_Lと記す）とTi_HマップのTi値（以下Ti_Hと記す）とを
求め、次にステップ911でAT車及びMT車に応じて設定し
たT_VTテーブルからNeに応じたT_VTを読み出し、ステップ
912でこのT_VTと前回ループのT_OUTとを比較して、T_OUT≧
T_VTが成立するか否か、即ち混合気をリッチ化する高負
荷状態か否かを判別する。その答が否定（NO）、即ちT
_OUT＜T_VTが成立するときには、ステップ913に進んでNe
が前記上限値Ne₂以上か否かの判別を行なう。ステップ9
13の答が否定（NO）、即ちNe＜Ne₂が成立するときに
は、ステップ914に進み、前記ステップ910で求めたTi_L
とTi_Hとを比較する。その結果、Ti_L＞Ti_Hが成立すると
きには、後述のステップ915でセットされたディレータ
イマのタイマ値t_VTOFFが零か否かを判別し（ステップ91
6）、この答が肯定（YES）ならばステップ917で電磁弁2
3の閉弁指令、即ち低速バルブタイミングへの切換指令
を出す。又、T_OUT≧T_VT、Ne≧Ne₂、Ti_L≦Ti_Hのいずれか
が成立するときには、前記電磁弁開弁ディレータイマの
タイマ値をt_VTOFF（例えば３秒）にセットしてスタート
して（ステップ915）、ステップ918で電磁弁23の開弁指
令、即ち高速バルブタイミングへの切換指令を出す。When it is determined in step 909 that Ne ≧ Ne ₁ holds, in step 910, the Ti _L map and the Ti _H map are searched, and the Ti value of the Ti _L map according to the current Ne and _PBA (hereinafter referred to as Ti)
Ti _L hereinafter) and Ti _H map of Ti value referred to (hereinafter Ti _H) and seek, then read the T _VT corresponding from T _VT table set in accordance with the AT vehicle and MT vehicle in step 911 Ne , Step
At 912, this T _VT is compared with T _{OUT of the} previous loop, and T _OUT ≧
It is determined whether or not T _VT is satisfied, that is, whether or not the _engine is in a high load state in which the air-fuel mixture is enriched. The answer is negative (NO), ie T
_{When OUT} <T _VT holds, the routine proceeds to step 913 and Ne
There discriminates whether the upper limit value Ne ₂ or more. Step 9
When the answer to 13 is negative (NO), that is, when Ne <Ne ₂ holds, the routine proceeds to step 914, where Ti _L obtained in step 910 is determined.
And comparing the Ti _H. As a result, when Ti _L > Ti _H holds, it is determined whether or not the timer value t _VTOFF of the delay timer set in step 915 described later is zero (step 91).
6) If this answer is affirmative (YES), then in step 917 solenoid valve 2
A valve closing command of 3, that is, a switching command to low speed valve timing is issued. When any one of T _OUT ≧ T _VT , Ne ≧ Ne ₂ , and Ti _L ≦ Ti _H holds, the timer value of the solenoid valve opening delay timer is set to t _VTOFF (for example, 3 seconds) and the process is started. Then, in step 918, a command to open the solenoid valve 23, that is, a command to switch to high-speed valve timing is issued in step 918.

前記ステップ917で閉弁指令を出したときには、ステ
ップ919で油圧センサ18内の油圧スイッチがオンしたか
否か、即ち給油路88i,88eの油圧が低圧になたか否かを
判別する。この答が肯定（YES）、即ち、油圧スイッチ
がオンしたときには、ステップ921で低速バルブタイミ
ング切換ディレータイマの残り時間t_LVTが０になったか
否かを判別する。ステップ921の答が肯定（YES）即ち、
t_LVT＝０になったときには、ステップ923で高速バルブ
タイミング切換ディレータイマの残り時間t_HVTを設定時
間（例えば0.1秒）にセットし、次にステツプ925で燃料
の噴射制御ルーチンで使用するTiマップと点火時期マッ
プとしてそれぞTi_Lマップと低速バルブタイミング点火
時期マップ（θig_Lマップ）とを選択する処理を行な
い、続くステップ927でレブリミッタ値N_HFCを低速バル
ブタイミング用の値N_HFC1とする処理を行なう。When the valve closing command is issued in step 917, it is determined in step 919 whether or not the hydraulic switch in the hydraulic sensor 18 has been turned on, that is, whether or not the hydraulic pressure in the oil supply passages 88i and 88e has become low. When this answer is affirmative (YES), that is, when the hydraulic switch is turned on, it is determined in step 921 whether or not the remaining time t _LVT of the low speed valve timing switching delay timer has become zero. If the answer in step 921 is yes (YES),
When t _LVT = 0, the remaining time t _HVT of the high-speed valve timing switching delay timer is set to a set time (for example, 0.1 second) in step 923, and then the Ti map used in the fuel injection control routine is set in step 925. And a process of selecting a Ti _L map and a low-speed valve timing ignition timing map (θig _L map) as an ignition timing map, and in a subsequent step 927, a process of setting the rev limiter value N _HFC to a value N _HFC1 for low-speed valve timing. Perform

一方、前記ステップ918で開弁指令を出したときに
は、ステップ920で油圧センサ18内の油圧スイッチがオ
フしたか否か、即ち給油路88i,88eの油圧が高圧になっ
たか否かを判別する。その答が肯定（YES）、即ち、油
圧スイッチがオフしたときは、ステップ922で高速バル
ブタイミング切換ディレータイマの残り時間t_HVTが０に
なったか否かを判別する。ステップ922の答が肯定（YE
S）、即ちt_HVT＝０になったときには、ステップ924で低
速バルブタイミング切換ディレータイマの残り時間t_LVT
を設定時間（例えば0.2秒）にセットし、次にステップ9
26で燃料の噴射制御ルーチンで使用するTiマップと点火
時期マップとして夫々Ti_Hマップと高速バルブタイミン
グ用点火時期マップ（θig_Hマップ）とを選択する処理
を行ない、続くステップ928でN_HFCを高速バルブタイミ
ング用の値N_HFC2とする処理を行なう。On the other hand, when the valve opening command is issued in step 918, it is determined in step 920 whether or not the hydraulic switch in the hydraulic sensor 18 has been turned off, that is, whether or not the hydraulic pressure in the oil supply passages 88i, 88e has become high. When the answer is affirmative (YES), that is, when the hydraulic switch is turned off, it is determined in step 922 whether or not the remaining time t _HVT of the high-speed valve timing switching delay timer has become zero. If the answer to step 922 is affirmative (YE
S), that is, when t _HVT = 0, at step 924, the remaining time t _LVT of the low-speed valve timing switching delay timer
To a set time (for example, 0.2 seconds), then step 9
26 performs a process of selecting a fuel injection control routine respectively as Ti map and ignition timing map for use with Ti _H map and the high-speed valve timing for ignition timing map (? Ig _H maps), the high speed N _HFC In step 928 A process for _setting the value N _HFC2 for valve timing is performed.

ところで、上記した両切換ディレータイマt_HVT,t_LVT
の設定時間は、電磁弁23が開閉されてから切換弁99が切
換わり、給油路88i,88eの油圧が変化して全シリンダの
連結切換機構56i,56eの切換動作が完了するまでの応答
遅れ時間に合わせて設定されており、電磁弁23の開から
閉への切換時、油圧センサ18内の油圧スイッチがオンす
るまでは、プログラムは919→922→924→926→928の順
に進み、オン後も全シリンダの連結切換機構56i,56eが
低速バルブタイミング側に切換わるまでは、919→921→
926→928の順に進み、又電磁弁23や切換弁99の故障等で
閉弁指令が出されても切換弁99が閉じ側に切換わらず、
いつまでたっても油圧センサ18内の油圧スイッチがオン
しないときも、上記と同様に919→922→924→926→928
の順に進み、結局全シリンダの連結切換機構56i,56eが
低速バルブタイミング側に切換わらない限り、燃料の噴
射制御は高速バルブタイミングに適合したものに維持さ
れる。電磁弁23の閉から開への切換時も、上記と同様に
して、全シリンダの連結切換機構56i,56eが高速バルブ
タイミング側に切換わらない限り、燃料の噴射制御は低
速バルブタイミングに適合したものに維持される。By the way, both switching delay timers t _HVT , t _LVT described above
Is the response delay from when the solenoid valve 23 is opened and closed to when the switching valve 99 is switched, the oil pressure in the oil supply passages 88i and 88e changes, and the switching operation of the connection switching mechanisms 56i and 56e of all cylinders is completed. When the solenoid valve 23 is switched from open to closed, the program proceeds in the order of 919 → 922 → 924 → 926 → 928 until the hydraulic switch in the hydraulic sensor 18 is turned on. After that, 919 → 921 → until the connection switching mechanisms 56i, 56e of all cylinders are switched to the low-speed valve timing side.
It proceeds in the order of 926 → 928, and even if a valve closing command is issued due to a failure of the solenoid valve 23 or the switching valve 99, the switching valve 99 does not switch to the closing side,
Even if the oil pressure switch in the oil pressure sensor 18 does not turn on forever, in the same manner as above, 919 → 922 → 924 → 926 → 928
As long as the connection switching mechanisms 56i and 56e of all the cylinders are not switched to the low-speed valve timing, the fuel injection control is maintained at the high-speed valve timing. At the time of switching from closing to opening of the solenoid valve 23, in the same manner as described above, the fuel injection control was adapted to the low-speed valve timing unless the connection switching mechanisms 56i, 56e of all the cylinders were switched to the high-speed valve timing side. Things are maintained.

一方、前記ステップ901の答が肯定（YES）、又は前記
ステップ902の答が肯定（YES）、又は前記ステップ903
の答が否定（NO）、又は前記ステップ905,906の答が肯
定（YES）のとき、即ち、フェールセーフ中、始動中及
び始動後設定時間経過前、暖機中、停車又は徐行中のと
きには、ステップ929に進んで電磁弁23の閉弁指令を出
し、ステップ929から923→925→927の順に進む。前記ス
テップ908においてＮ、Ｐレンジの場合は、ステップ930
に進んで前回ループでTi_Hマップを選択したか否かを判
断し、又前記ステップ909においてNe＜Ne₁が成立すると
きも、前記ステップ930に進む。ステップ930の答えが肯
定（YES）のとき、即ち前回マップTi_Hマップを選択しい
てるときは、前記電磁弁開弁ディレータイマのタイマ値
t_VTOFFを零にして（ステップ931）、ステップ917に進
み、ステップ930の答が否定（NO）のとき、即ち前回Ti_H
マップを使用していないとき、換言すれば全シリンダの
連結切換機構56i,56eが高速バルブタイミング側に切換
えられていないときには、上記と同様に929→923→925
→927の順に進み、油圧センサ18内の油圧スイッチとは
係りなく低速バルブタイミングに適合した燃料の噴射制
御を行なう。これは油圧センサ18内の油圧スイッチが断
線等によりオフしっぱなしになったときの対策である。On the other hand, the answer at the step 901 is affirmative (YES), or the answer at the step 902 is affirmative (YES), or
If the answer is negative (NO), or if the answer in steps 905 and 906 is affirmative (YES), that is, if the vehicle is fail-safe, during start-up and before a set time has elapsed after start-up, during warm-up, during a stop, or during slow running, step Proceeding to 929, a valve closing command for the solenoid valve 23 is issued, and from step 929, the process proceeds in the order of 923 → 925 → 927. In the case of the N and P ranges in step 908, step 930
Proceed to determine whether to select the Ti _H map in the previous loop, and also when Ne <Ne ₁ is satisfied in step 909, the process proceeds to step 930. When the answer to step 930 is affirmative (YES), i.e. if you have not selected the previous map Ti _H map, the timer value of the solenoid valve opening delay timer
and the t _VTOFF to zero (step 931), the process proceeds to step 917, if the answer to step 930 is negative (NO), i.e. the previous Ti _H
When the map is not used, in other words, when the connection switching mechanisms 56i and 56e of all the cylinders are not switched to the high-speed valve timing side, 929 → 923 → 925 as described above.
Proceeding in the order of → 927, the fuel injection control suitable for the low-speed valve timing is performed irrespective of the hydraulic switch in the hydraulic pressure sensor 18. This is a countermeasure when the hydraulic switch in the hydraulic sensor 18 is kept off due to disconnection or the like.

ところで、上記したN_HFC1はNe₂より高く設定されてお
り、通常はNeがN_HFC1に上昇する前にバルブタイミング
が高速バルブタイミングに切換わって、N_HFCの値がN
_HFC2に切換えられるため、N_HFC1での燃料カットは行な
われない。これに対し、ステップ902〜908からステップ
929に進む運転状態では、空吹し等によりNeがNe₂を上回
っても低速バルブタイミングに保持されるため、N_HFC1
での燃料カットが行なわれる。又低速バルブタイミング
から高速バルブタイミングに切換わっても、t_HVTが０に
なるまで、即ち連結機構56i,56eが実際に高速バルブタ
イミング側に切換るまでは、N_HFC1での燃料カットが行
なわれる。By the way, the above-mentioned N _HFC1 is set higher than Ne ₂ , and usually, the valve timing is switched to the high-speed valve timing before Ne rises to N _HFC1, and the value of N _HFC becomes N
_{Since the mode} is switched to _HFC2 , the fuel cut at _NHFC1 is not performed. On the other hand, steps 902 to 908
In the operation state proceeds to 929, for Ne by racing and the like are held in the low-speed valve timing even exceed the Ne _2, N _HFC1
The fuel cut is performed. Also, even if the low-speed valve timing is switched to the high-speed valve timing, the fuel cut by the _{NHFC 1} is performed until t _HVT becomes 0, that is, until the coupling mechanisms 56i and 56e are actually switched to the high-speed valve timing. .

尚、上記ステップ910でのTi_LマップとTi_Hマップの検
索処理のサブルーチでは、第10図に示す如く、前回ルー
プで電磁弁23の開弁指令が出されたか否かを判別し、開
弁指令が出されていないときは、ステップ914で用いるT
i_LをTi_Lマップから検索された値とする一方、開弁指令
が出されているときは、Ti_Lを検索値から所定のヒステ
リシス量ΔTiを差引いた値とする処理を行なうようにし
て、第８図のＹ領域の切換特性にヒステリシスを付けて
いる。Incidentally, in the subroutine of the search processing of the Ti _L map and the Ti _H map in the step 910, as shown in FIG. 10, it is determined whether or not the valve opening command of the solenoid valve 23 was issued in the previous loop, and the valve opening is performed. If no command has been issued, T used in step 914
While i _L is a value retrieved from the Ti _L map, when a valve opening command is issued, a process is performed in which Ti _L is a value obtained by subtracting a predetermined hysteresis amount ΔTi from the retrieved value, Hysteresis is added to the switching characteristics of the Y region in FIG.

又、ステップ911でのT_VTの算出処理のサブルーチンで
も、第11図に示すように、前回のループで電磁弁23の開
弁指令が出されたか否かを判別し、開弁指令が出されて
いないときは、ステップ912で用いるT_VTをT_VTテーブル
から算出された値とする一方、開弁指令が出されている
ときは、T_VTを算出値から所定のヒステリシス量ΔT_VTを
差引いた値とする処理を行なうようにして、第８図のＸ
領域の切換特性にヒステリシスを付けている。Also, in the subroutine of the _TVT calculation process in step 911, as shown in FIG. 11, it is determined whether or not the valve opening command of the solenoid valve 23 was issued in the previous loop, and the valve opening command is issued. If not, while a value of T _VT calculated from T _VT table used in step 912, when the opening command is issued, by subtracting the predetermined hysteresis amount [Delta] T _VT of T _VT from the calculated value By performing the process of setting the value to X,
Hysteresis is added to the switching characteristics of the area.

次に本発明の制御装置で行なわれる点火時期制御方法
について第12図のフローチャートに従い説明する。Next, an ignition timing control method performed by the control device of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、検出され記憶されたエンジン回転数Ne及び吸気
管内絶対圧P_BAを読み出し（ステップ1201）、該Ne、P_BA
に応じて第９図のステップ925,926で選択されたθig_Lマ
ップ又はθig_Hマップより基本点火進角量θig_-BASEを検
索する（ステップ1202）。更にエンジン水温Tw、吸気温
T_Aを読み出し（ステップ1203）、それらに応じて前記基
本点火進角量θig_-BASEを補正するための補正変数θig
_-CORを算出する（ステップ1204）。更に後述するように
バルブタイミング状態及びノッキング判定結果に応じて
決定され、記憶された、ノッキングを防止するための補
正変数θig_KNを読み出す（ステップ1205）。前記ステッ
プ1202,1204,1205で得られたθig_-BASE、θig_-COR、θi
g_KNを合算して最終点火進角量θigを算出し（ステップ1
206）、該θigに基づく点火信号を駆動回路21へ出力し
て（ステップ1207）、点火プラグ22による点火を行な
う。First reads the detected stored engine speed Ne and the intake pipe absolute pressure P _BA (Step 1201), the Ne, P _BA
The basic ignition advance amount _θig-BASE is searched from the _θig _L map or the _θig _H map selected in steps 925 and 926 in FIG. 9 (step 1202). Furthermore, engine water temperature Tw, intake air temperature
Reads T _A (step 1203), the correction variable? Ig for correcting the basic ignition advance amount? Ig _-base depending on their
_-COR is calculated (step 1204). Further, as will be described later, a correction variable θig _KN determined and stored in accordance with the valve timing state and the knocking determination result for preventing knocking is read out (step 1205). ? Ig _-base,? Ig _-COR obtained in step 1202,1204,1205, θi
g _KN to calculate the final spark advance θig (step 1
206), an ignition signal based on the θig is output to the drive circuit 21 (step 1207), and ignition is performed by the ignition plug 22.

前記ステップ1205で読み出されるノッキング補正変数
θig_KNを決定するにあたり行なわれるノッキング判定は
第13図（ｂ）に示す構成に従い行なわれる。即ち低速バ
ルブタイミング（以下「Lo V/T」という）及び高速バル
ブタイミング（以下「Hi V/T」という）においてノック
センサ24で検出した振動出力をゲート手段1301において
同図（ａ）に示すノックゲートで検出した振動とノイズ
ゲートで検出した振動とに区分けする。ノイズゲートで
検出した振動はノイズレベル算出手段1302で所定の時定
数を有するローパスフィルタにより平均化してLo V/Tの
平均値（ノイズレベル）NL_L、Hi V/Tの平均値（ノイズ
レベル）NL_Hを得、次のノック判定レベル算出手段1303
で該ノイズレベルNL_L、NL_Hに、Lo L/T、Hi V/Tで夫々設
定されるアンプゲイン（乗算項）G_L,G_H及びオフセット
（加算項）OS_L,OS_Hを下記式（２），（３）に従い乗算
及び加算してLo V/T及びHi V/Tのノック判定レベルaLo
及びaHiを得る。Knocking determination performed in determining knocking correction variable θig _KN read in step 1205 is performed according to the configuration shown in FIG. 13 (b). That is, the vibration output detected by the knock sensor 24 at the low speed valve timing (hereinafter referred to as “Lo V / T”) and the high speed valve timing (hereinafter referred to as “Hi V / T”) is obtained by the knocking means 1301 shown in FIG. Vibration detected by the gate and vibration detected by the noise gate are classified. The vibration detected by the noise gate is averaged by a low-pass filter having a predetermined time constant by a noise level calculating means 1302, and the average value of Lo V / T (noise level) NL _L and the average value of Hi V / T (noise level) NL _H is obtained and the next knock determination level calculation means 1303
In the noise level NL _L, the NL _H, Lo L / T, amplifier gain (multiplication terms) which are respectively set at _{Hi V / T G L, G} H and an offset (addition term) OS _L, the following equation OS _H Multiply and add according to (2) and (3), and Lo V / T and Hi V / T knock determination levels aLo
And aHi.

aLo＝NL_L×G_L＋OS_L …（２） aHi＝NL_H×G_H＋OS_H …（３）前記アンプゲインG_L,G_H及びオフセットOS_L,OS_Hは第17
図に示すテーブルに基づいて決定される。アンプゲイ
ン、オフセットいずれもエンジン回転数Ne又はエンジン
負荷の増加に伴い増加し、しかもHi V/Tでの値がLo V/T
での値よりも大きく、更にLo V/TでのアンプゲインG_L及
びオフセットOS_Lは切換点CH（例えばエンジン回転数480
0rpm）以上で上昇率が減少する。このようにアンプゲイ
ンおよびオフセットを設定することにより第18図に示す
ようにLo V/TとHi V/Tとで異なるノイズレベルNL_L及びN
L_Hに対してノック判定レベルaLo及びaHiは略同一とな
り、且つノックレベル域の下限値付近に設定することが
できる。 _{_{aLo = NL L × G L +}} OS L ... (2) aHi = NL H × G H + OS H ... (3) the amplifier gain G _L, G _H and offset OS _L, OS _H 17th
It is determined based on the table shown in the figure. Both amplifier gain and offset increase with increase in engine speed Ne or engine load, and the value at Hi V / T is Lo V / T
And the amplifier gain G _L and offset OS _L at Lo V / T are set at the switching point CH (for example, when the engine speed is 480).
Above 0 rpm), the rate of increase decreases. By setting the amplifier gain and offset in this way, different noise levels N _L and N _L for Lo V / T and Hi V / T as shown in FIG.
Knock determination level aLo and aHi against L _H becomes substantially the same, and can be set in the vicinity of the lower limit value of the knock level regions.

次にノック判定手段1304で、ノック判定レベルaLo及
びaHiとノックゲートで検出したLo V/T及びHi V/Tでの
振動波とを夫々比較し、ノックゲートでの該振動波が該
判定レベル以上のときノッキングが発生しているとして
ノッキング発生を示す信号をノック制御手段1305へ出力
する。Next, the knock determination means 1304 compares the knock determination levels aLo and aHi with the vibration waves at Lo V / T and Hi V / T detected by the knock gate, respectively. At this time, it is determined that knocking has occurred, and a signal indicating occurrence of knocking is output to knock control means 1305.

次に、第12図のステップ1205で読み出されるノッキン
グ補正変数θig_KNを算出するノッキング制御方法を第14
図に示すフローチャートに従い説明する。Next, a knocking control method for calculating a knocking correction variable θig _KN read in step 1205 of FIG.
The description will be made according to the flowchart shown in FIG.

まず、バルブタイミング制御手段に異常がないか、即
ち第９図のステップ901と同一の判別を行なう（ステッ
プ1401）。この答が否定（NO）、即ちバルブタイミング
制御手段に異常がないならば、ステップ1402でバルブタ
イミングがLo V/Tであるか否か、即ちLo V/Tか又はHi V
/Tかを判別する。この判別は第９図ステップ925を通過
してLo V/T用マップが選択されたことによりLo V/Tであ
るとし、ステップ926を通過してHi V/T用マップが選択
されたことによりHi V/Tであるとする。First, it is determined whether there is any abnormality in the valve timing control means, that is, the same determination as in step 901 of FIG. 9 is performed (step 1401). If the answer is negative (NO), that is, if there is no abnormality in the valve timing control means, it is determined in step 1402 whether the valve timing is Lo V / T, that is, Lo V / T or Hi V.
/ T is determined. This determination is made by determining that the Lo V / T map has been selected through the step 925 in FIG. 9 and that the Hi V / T map has been selected through the step 926. Let it be Hi V / T.

前記ステップ1402の答が肯定（YES）、即ちLo V/Tで
はLo V/T用の各種制御データを選択し（ステップ140
3）、否定（NO）、即ちHi V/TではHi V/T用の各種制御
データを選択する（ステップ1404）。該各種制御データ
とは、ステップ1405でノック判定レベルの算出に使用す
るアンプゲイン及びオフセット以外にノックゲート及び
ノイズゲートのクラック角度位置、ノイズレベル平均化
のためのローパスフィルタの時定数、ノックセンサの異
常を判別するための基準判定レベル等のノッキングセン
サ判別手段の判別パラメータ、及び所定の遅角、進角限
界値（第15図のθig_KNRD、第16図のθig_KNAV）、ノック
頻度で使用燃料のオクタン価を判別し、該オクタン価に
応じて遅角量を設定しているが、そのオクタン価判別ノ
ック頻度、TDC信号パルス毎の所定遅角、進角補正量
（第15図のΔθ_RD、第16図のΔθ_AV）等のノッキング制
御手段の制御パラメータのデータである。If the answer in step 1402 is affirmative (YES), that is, in Lo V / T, various control data for Lo V / T are selected (step 140).
3) If not (NO), that is, Hi V / T, various control data for Hi V / T are selected (step 1404). The various control data includes, in addition to the amplifier gain and offset used for calculating the knock determination level in step 1405, the crack angle positions of the knock gate and the noise gate, the time constant of the low-pass filter for averaging the noise level, and the knock sensor. determining parameter of the knocking sensor determination means reference determination level or the like for determining the abnormality, and a predetermined retarding the advance limit value (FIG. 15 of θig _KNRD, θig _KNAV of FIG. 16), the fuel used in the knock frequency Octane number is determined and the retard amount is set according to the octane number. The octane number determination knock frequency, the predetermined retard angle for each TDC signal pulse, and the advance correction amount (Δθ _RD in FIG. It is data of control parameters of the knocking control means such as Δθ _AV ) in the figure.

ステップ1405では前記ステップ1403,1404で選択され
た各種データのうちのLo V/T用及びHi V/T用のアンプゲ
インGL_L,GL_H及びオフセットOS_L,OS_Hに基づき前記ノック
判定レベル算出手段1313（第13図）でノック判定レベル
aLo及びaHiを夫々算出する。該算出されたノック判定レ
ベルaLo及びaHiとノックゲートで検出されたノックセン
サ24からの出力値とを比較し（ステップ1406）、この答
が肯定（YES）、即ち、ノッキングがあると判定された
ときには第15図に示すサブルーチンに従い点火時期遅角
値を算出し（ステップ1407）、否定（NO）、即ちノッキ
ングがないと判定されたときには第16図に示すサブルー
チンに従い点火時期進角値を算出する（ステップ140
8）。In step 1405, the knock determination level is calculated based on the amplifier gains GL _L and GL _H and the offsets OS _L and OS _H for Lo V / T and Hi V / T among the various data selected in steps 1403 and 1404. Knock determination level by means 1313 (Fig. 13)
Calculate aLo and aHi respectively. The calculated knock determination levels aLo and aHi are compared with the output value from knock sensor 24 detected by the knock gate (step 1406), and the answer is affirmative (YES), that is, it is determined that knocking is present. Sometimes, the ignition timing retard value is calculated according to the subroutine shown in FIG. 15 (step 1407), and when the determination is negative (NO), that is, when there is no knocking, the ignition timing advance value is calculated according to the subroutine shown in FIG. (Step 140
8).

前記ステップ1401に戻って、この答が肯定（YES）、
即ちバルブタイミング制御手段に異常があり、フェール
セーフが行なわれているときにはステップ1409に進みノ
ッキング制御のフェールセーフ処理を行なう。Returning to step 1401, the answer is affirmative (YES),
That is, when there is an abnormality in the valve timing control means and the fail-safe operation is being performed, the process proceeds to step 1409 to perform a knock-safe fail-safe process.

該フェールセーフ処理は第20図に示すサブルーチンに
よって行なわれる。即ち第21図に示すテーブルによって
所定の遅角値θ_RETF/Sを決定し（ステップ2001）、該θ
_RETF/Sを点火時期補正変数θig_KNに設定して（ステップ
2002）終了する。第21図に示すように所定の遅角値θ
_RETF/Sはエンジン回転数Neの上昇に伴い増加するがエン
ジン負荷の増大に応じて増加するようにしてもよい。The fail-safe process is performed by a subroutine shown in FIG. That is, the predetermined retard value θ _{RETF / S} is determined by the table shown in FIG.
_{Set RETF / S} to the ignition timing correction variable _θig _KN (step
2002) End. As shown in FIG. 21, a predetermined retard value θ
_{RETF / S} increases as the engine speed Ne increases, but may increase as the engine load increases.

以上のようにバルブタイミング制御手段に異常がある
場合には、ノックセンサ出力に基づくノッキング制御を
行なうノッキング制御手段を経ずして所定の遅角値θ
_RETF/Sをノッキング補正値θig_KNに設定して点火時期θ
igを求めそれに従い、点火を行なう。即ちノッキング制
御手段の作動を停止する。従って、ノッキング制御手段
の不要な作動に起因するノッキングは防止される。As described above, when there is an abnormality in the valve timing control means, the predetermined retardation value θ does not pass through the knocking control means for performing knocking control based on the knock sensor output.
_{Set RETF / S} to knock correction value _θig _KN and set ignition timing θ
Find ig and fire according to it. That is, the operation of the knocking control means is stopped. Therefore, knocking due to unnecessary operation of the knocking control means is prevented.

第14図の前記ステップ1406でノッキングがあると判定
されたときには、第15図に示すサブルーチンに従ってノ
ッキング点火時期補正変数θig_KNを算出する。When it is determined in step 1406 in FIG. 14 that there is knocking, a knocking ignition timing correction variable θig _KN is calculated according to a subroutine shown in FIG.

まずノッキングが継続的に発生していない期間を示す
カウンタCNOを零にセットする（ステップ1501）。次に
前回ループでのノッキング点火時期補正変数θig_KNから
所定の遅角補正量Δθ_RDを減算して補正変数θig_KNを算
出し（ステップ1502）、該θig_KNが所定の遅角限界値θ
ig_KNRDより大きいか否かを判別する（ステップ1503）。
該θig_KNRDはエンジンNe及びエンジン負荷に応じて決定
される値である。前記ステップ1503の答が肯定（YE
S）、即ちθig_KNが限界値θig_KNRDを越えたときにはノ
ッキング補正変数θig_KNはθig_KNRDとされ（ステップ15
04）、否定（NO）のときには前記ステップ1502で算出さ
れたθig_KNがノッキング補正変数θig_KNとして決定され
る。First, a counter CNO indicating a period in which knocking does not occur continuously is set to zero (step 1501). Next, a correction variable θig _KN is calculated by subtracting a predetermined retard correction amount Δθ _RD from the knocking ignition timing correction variable θig _KN in the previous loop (step 1502), and the θig _KN is set to a predetermined retard limit value θ.
It is determined whether or not ig _is greater than _KNRD (step 1503).
The _{θig KNRD} is a value determined according to the engine Ne and the engine load. If the answer in step 1503 is affirmative (YE
S), that is, when _θig _KN exceeds the limit value _{θig KNRD} , the knocking correction variable _θig _KN is set to _{θig KNRD} (step 15).
04), if negative (NO), θig _KN calculated in step 1502 is determined as knock correction variable θig _KN .

一方、第14図の前記ステップ1406でノッキングがない
と判定されたときには、第16図に示すサブルーチンに従
ってノッキング点火時期補正変数θig_KNを算出する。On the other hand, when it is determined in step 1406 in FIG. 14 that there is no knocking, a knocking ignition timing correction variable θig _KN is calculated according to a subroutine shown in FIG.

まず、エンジン回転数Ne及びエンジン負荷に応じてノ
ッキングが継続して発生していない所定TDC数に相当す
る所定カウント値CAVをマップより検索する（ステップ1
601）。次に前記カウンタCNOに値１を加算し（ステップ
1602）、該加算されたカウンタのカウント値CNOが前記
ステップ1601で検索された所定カウント値CAV以上であ
るか否かを判別する（ステップ1603）。この答が肯定
（YES）、即ちカウント値CNOが所定カウント値CAVに至
ればカウント値CNOを零に設定して（ステップ1604）、
前回ループでの補正変数θig_KNに所定の進角補正量Δθ
_AVを加算して補正変数θig_KNを算出する（ステップ160
5）。しかし、前記ステップ1603の答が否定（NO）、即
ちカウント値CNOが所定カウント値CAVに至らないうちは
前記ステップ1604,1605をスキップする。First, a predetermined count value CAV corresponding to a predetermined TDC number at which knocking does not occur continuously according to the engine speed Ne and the engine load is searched from the map (step 1).
601). Next, the value 1 is added to the counter CNO (step
1602) It is determined whether or not the added count value CNO of the counter is equal to or greater than the predetermined count value CAV retrieved in step 1601 (step 1603). When the answer is affirmative (YES), that is, when the count value CNO reaches the predetermined count value CAV, the count value CNO is set to zero (step 1604),
A predetermined advance correction amount Δθ is added to the correction variable θig _KN in the previous loop.
_The correction variable θig _KN is calculated by adding the _AV (step 160).
Five). However, steps 1604 and 1605 are skipped unless the answer to step 1603 is negative (NO), that is, the count value CNO does not reach the predetermined count value CAV.

次に前記ステップ1605で算出された補正変数θig_KN又
は前記ステップ1603の答が否定（NO）のときには前回ル
ープの補正変数θig_KNが所定の進角限界値θig_KNAVより
大きいか否かを判別する（ステップ1606）。該θig_KNAV
はエンジン回転数Ne及びエンジン負荷に応じて決定され
る値である。この答が肯定（YES）、即ちθig_KNが限界
値θig_KNAVを越えたときには補正変数θig_KNはθig_KNAV
とされ（ステップ1607）、否定（NO）のときには、該θ
ig_KNが補正変数θig_KNとして決定される。Next, when the correction variable θig _KN calculated in the step 1605 or the answer in the step 1603 is negative (NO), it is determined whether or not the correction variable _θig _KN of the previous loop is larger than a predetermined advance limit value _{θig KNAV.} (Step 1606). The _{θig KNAV}
Is a value determined according to the engine speed Ne and the engine load. When this answer is affirmative (YES), that is, when _θig _KN exceeds the limit value _{θig KNAV} , the correction variable _θig _KN becomes _{θig KNAV}
(Step 1607), and if not (NO), the θ
ig _KN is determined as the correction variable θig _KN .

なお、前記遅角補正量Δθ_RD、進角補正量Δθ_AV、遅
角限界値θig_KNRD、進角限界値θig_KNAV、所定カウント
値CAVは夫々Hi V/TとLo V/Tとで下表に示すような関係
にある値に設定する。The retardation correction amount Δθ _RD , the advance correction amount Δθ _AV , the retard limit value _{θig KNRD} , the advance limit value _{θig KNAV} , and the predetermined count value CAV are shown in the following table with Hi V / T and Lo V / T, respectively. Set to a value that has the relationship shown in.

即ち、Hi V/Tの方が充填効率が上がり実際の圧縮比が
上昇するのでノッキングが発生しやすい傾向にあるた
め、上記表のように各値をHi V/Tの方がLo V/Tにくらべ
て大きな値に設定することによりノッキングを防止でき
る。 That is, since the filling efficiency is higher in Hi V / T and the actual compression ratio is higher, knocking tends to occur. Therefore, as shown in the above table, each value in Hi V / T is lower in Lo V / T than in Hi V / T. Knocking can be prevented by setting the value to a value larger than that of.

なお、以上の実施例においてはバルブタイミング切換
に伴うノッキングの発生を防止するために点火時期を制
御しているが、本発明はこれに限定されるものではな
く、ノッキングの発生防止する手法として空燃比をリッ
チ化する燃料制御、圧力を低下させる過給圧制御等も可
能である。In the above embodiment, the ignition timing is controlled in order to prevent the occurrence of knocking due to the switching of the valve timing. However, the present invention is not limited to this. Fuel control for enriching the fuel ratio, supercharging pressure control for reducing the pressure, and the like are also possible.

また、上記実施例では、バルブタイミングが低速バル
ブタイミングと高速バルブタイミングとに切換えられる
が、本発明はバルブタイミングが連続的に変化するエン
ジンのノッキング制御装置に適用してノッキング判定パ
ラメータ又はノッキング制御パラメータを該連続的に変
化するバルブタイミングに応じて設定することも可能で
ある。Further, in the above-described embodiment, the valve timing is switched between the low-speed valve timing and the high-speed valve timing. However, the present invention is applied to a knocking control device for an engine in which the valve timing continuously changes, and the knocking determination parameter or the knocking control parameter is applied. Can be set according to the continuously changing valve timing.

（発明の効果）以上詳述したように本発明は、内燃エンジンの吸気弁
及び排気弁の少なくとも一方のバルブタイミングを該エ
ンジンの運転状態に応じて変える内燃エンジンのノッキ
ング制御装置において、該エンジンの運転状態に応じて
バルブタイミングを制御するバルブタイミング制御手段
と、該バルブタイミング制御手段の異常を検出する異常
検出手段と、前記エンジンのノッキング状態を検出する
ノッキング検出手段と、該ノッキング検出手段の出力及
びバルブタイミング状態に基づきノッキングの発生を防
止するノッキング制御手段と、前記異常検出手段により
前記バルブタイミング制御手段の異常が検出された時、
前記ノッキング制御手段の作動を停止するフェールセー
フ手段とから成るようにしたので、バルブタイミング制
御手段に異常が発生した場合における、ノッキング制御
手段の不要な作動に起因するノッキングを初めとしたエ
ンジンの異常への発展を回避することができる。(Effects of the Invention) As described above in detail, the present invention relates to a knocking control device for an internal combustion engine that changes at least one valve timing of an intake valve and an exhaust valve of the internal combustion engine according to an operation state of the engine. Valve timing control means for controlling valve timing in accordance with an operation state, abnormality detection means for detecting abnormality of the valve timing control means, knocking detection means for detecting a knocking state of the engine, and output of the knocking detection means And knocking control means for preventing the occurrence of knocking based on the valve timing state, and when an abnormality of the valve timing control means is detected by the abnormality detection means,
The present invention comprises a fail-safe means for stopping the operation of the knocking control means. Therefore, when an abnormality occurs in the valve timing control means, an engine abnormality such as knocking caused by unnecessary operation of the knocking control means. Can be avoided.

[Brief description of the drawings]

第１図は本発明の制御装置の全体構成図、第２図はエン
ジンの要部縦断面図、第３図は連結切換機構を示す横断
面図、第４図は給油系統及び油圧切換装置を示す図、第
５図は低速バルブタイミング用と高速バルブタイミング
用の基本燃料量の設定特性を示す図、第６図は第５図の
円で囲んだ部分の拡大図、第７図はT_VTテーブルを示す
図、第８図はバルブタイミングの切換特性を示す図、第
９図はバルブタイミングの切換制御ルーチンのフローチ
ャート、第10図はTi_LマップとTi_Hマップの検索処理用サ
ブルーチンのフローチャート、第11図はT_VT算出処理用
サブルーチンのフローチャート、第12図は本発明の制御
装置で行なわれる点火時期制御方法を示すフローチャー
ト、第13図はノッキング判別を行なう構成を示すブロッ
ク図、第14図は本発明の制御装置で行なわれるノッキン
グ制御方法を示すフローチャート、第15図は第14図のス
テップ1406に相当するサブルーチン、第16図は第14図の
ステップ1407に相当するサブルーチン、第17図は第14図
のフローで行なわれるノック判定レベル算出に使われる
アンプゲイン及びオフセットのテーブル、第18図は第14
図のフローで算出されるノック判定レベルを示すグラ
フ、第19図はノックセンサ出力を示すグラフ、第20図は
第14図のフェールセーフ処理を示すサブルーチン、第21
図は第20図で示されるθ_RETF/Sのテーブルである。１……内燃エンジン、５……電子コントロールユニット
（ECU）（バルブタイミング制御手段、ノッキング制御
手段、異常検出手段、フェールセーフ手段）、24……ノ
ックセンサ（ノッキング検出手段）、40e……排気弁、4
0i……吸気弁。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a control device of the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a main part of an engine, FIG. 3 is a transverse sectional view showing a connection switching mechanism, and FIG. shows, Fig. 5 shows a basic fuel quantity setting characteristics for the high-speed valve timing for low-speed valve timing, enlarged view of FIG. 6 is a portion surrounded by a circle of FIG. 5, FIG. 7 is T _VT FIG. 8 is a view showing a table, FIG. 8 is a view showing valve timing switching characteristics, FIG. 9 is a flowchart of a valve timing switching control routine, FIG. 10 is a flowchart of a subroutine for searching processing of a Ti _L map and a Ti _H map, FIG. 11 is a flowchart of a _TVT calculation subroutine, FIG. 12 is a flowchart showing an ignition timing control method performed by the control device of the present invention, FIG. 13 is a block diagram showing a configuration for performing knocking determination, and FIG. Of the present invention FIG. 15 is a flowchart showing a knocking control method performed by the control device, FIG. 15 is a subroutine corresponding to step 1406 in FIG. 14, FIG. 16 is a subroutine corresponding to step 1407 in FIG. 14, and FIG. Table of amplifier gain and offset used for calculation of knock determination level performed in the flow.
FIG. 19 is a graph showing the knock determination level calculated by the flow shown in FIG. 19, FIG. 19 is a graph showing the knock sensor output, FIG.
The figure is a table of θ _{RETF / S} shown in FIG. 1 Internal combustion engine, 5 Electronic control unit (ECU) (valve timing control means, knock control means, abnormality detection means, fail-safe means), 24 knock sensor (knock detection means), 40e exhaust valve ,Four
0i …… The intake valve.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ０２Ｐ 5/152 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｄ 5/153 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02D 13/02 F02D 41/22 F02D 43/00 F02D 45/00 345 ──────────────────────────────────────────────────続き Continued on the front page (51) Int.Cl. ⁶ identification code FI F02P 5/152 F02P 5/15 D 5/153 (58) Investigated field (Int.Cl. ⁶ , DB name) F02D 13/02 F02D 41/22 F02D 43/00 F02D 45/00 345

Claims

(57) [Claims]

1. A knocking control device for an internal combustion engine that changes a valve timing of at least one of an intake valve and an exhaust valve of the internal combustion engine according to an operation state of the engine, wherein the valve timing is controlled according to the operation state of the engine. Valve timing control means, abnormality detection means for detecting an abnormality of the valve timing control means, knocking detection means for detecting a knocking state of the engine, and occurrence of knocking based on an output of the knocking detection means and a valve timing state. A knocking control device for an internal combustion engine, comprising: knocking control means for preventing the engine; and fail-safe means for stopping the operation of the knocking control means when the abnormality detecting means detects an abnormality in the valve timing control means.

2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein said knock control means corrects an ignition timing set in accordance with an operation parameter of said engine with a retard correction amount corresponding to an output of said knock detection means. Engine knock control device.

3. The fail-safe means stops the operation of the knocking control means when the abnormality detection means detects an abnormality in the valve timing control means, and simultaneously sets the delay in accordance with the output of the knocking detection means. 3. The knocking control apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the ignition timing is corrected by a predetermined ignition timing retard correction amount determined according to a predetermined engine operating state instead of the angle correction amount.