JP4242299B2 - 可変バルブ装置の異常診断装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の吸気バルブ及び／又は排気バルブのバルブプロフィール（バルブリフト量、バルブ開弁期間、バルブタイミング等）を可変する可変バルブ装置の異常診断装置に関するものである。

近年、車両に搭載される内燃機関においては、出力向上、燃費節減、排気エミッション低減等を目的として、吸気バルブや排気バルブのバルブプロフィールを可変する可変バルブ装置を搭載したものがある。例えば、内燃機関の運転状態に応じて可変バルブ装置の制御モードを低速モードと高速モードとの間で切り換え、低速モードでは、バルブを開閉駆動するカムを低速用カムに切り換えてバルブリフト量を小さくして燃焼安定性を確保し、高速モードでは、バルブを開閉駆動するカムを高速用カムに切り換えてバルブリフト量を大きくして出力向上を図るようにしたものがある。

このような可変バルブ装置では、内燃機関の運転状態に応じて制御モードが切り換えられたにも拘らず、実際の駆動状態が切り換わらない故障が発生すると、内燃機関の運転性が悪化する。例えば、低負荷運転時に制御モードが低速モードに切り換えられたにも拘らず、実際の駆動状態が高速モードでスタックしている（高速モードのままである）場合には、燃焼安定性が低下してエンストに至る可能性があり、逆に、高負荷運転時に制御モードが高速モードに切り換えられたにも拘らず、実際の駆動状態が低速モードでスタックしている（低速モードのままである）場合には、出力が不足して加速性が悪化するという問題が発生する。

そこで、可変バルブ装置の異常の有無を診断する方法が幾つか提案されている。例えば、特許文献１（特許第２８１７０５５号公報）に記載されているように、リフトセンサで検出した実バルブリフト量と、エンジン回転速度に応じた基準バルブリフト量との偏差に基づいて可変バルブ装置の異常の有無を診断するようにしたものがある。

また、特許文献２（特許第２５７１６２９号公報）に記載されているように、バルブ着座時の振動を検出する振動検出センサの出力信号に基づいてバルブ着座時期を求め、このバルブ着座時期と、可変バルブ装置の制御条件とを照合して可変バルブ装置の異常の有無を診断するようにしたものがある。

或は、特許文献３（特開平４−１５９４２６号公報）に記載されているように、内燃機関及び可変バルブ装置の制御状態に基づいて算出した吸気管圧力と、吸気管圧力センサで検出した実際の吸気管圧力とを比較して可変バルブ装置の異常の有無を診断するようにしたものがある。
特許第２８１７０５５号公報（第１頁等） 特許第２５７１６２９号公報（第１頁等） 特開平４−１５９４２６号公報（第２頁等）

しかし、上記特許文献１の異常診断技術では、リフトセンサを新たに設ける必要があるばかりか、バルブ近傍の狭いスペースにリフトセンサを組み込む必要があるため、システム構成が複雑化してコストアップするという欠点がある。

また、上記特許文献２，３の異常診断技術では、いずれもセンサ出力に含まれるノイズ等の影響により可変バルブ装置の正常時と異常時との間で異常診断パラメータ（バルブ着座時期又は吸気管圧力）の差を判別しにくく、可変バルブ装置の異常の有無を精度良く診断することができないという欠点がある。

本発明は、これらの事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の目的は、可変バルブ装置の異常診断精度を向上させることができると共に、構成簡単化、低コスト化の要求を満たすことができる可変バルブ装置の異常診断装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の可変バルブ装置の異常診断装置は、内燃機関の吸気バルブ及び／又は排気バルブのバルブプロフィールを可変する可変バルブ装置を備え、内燃機関の運転状態に応じて可変バルブ装置の制御モードをバルブプロフィールが異なる制御モードに変更し、該制御モードの変更に応じて点火時期を変更するシステムにおいて、内燃機関のノッキングをノック検出手段により検出し、可変バルブ装置の制御モードが変更されたときに、ノック検出手段によるノッキングの検出結果に基づいて可変バルブ装置の異常の有無を異常診断手段により診断するようにしたものである。

一般に、可変バルブ装置の制御モードが変更されてバルブプロフィールが変更されると、それに伴って適正な点火時期が変化するため、制御モードの変更に応じて点火時期が変更されるようになっている。従って、もし、可変バルブ装置の制御モードが変更されたにも拘らず、実際のバルブプロフィールが変更されない故障が発生すると、制御モードの変更に応じて点火時期だけが変更されてしまい、実際のバルブプロフィールに対応した適正な点火時期とならない状態となる。このような故障が発生すると、制御モードに応じて変更された点火時期がノック限界を越えてノッキングが発生することがある。

従って、可変バルブ装置の制御モードが変更されたときに、ノック検出手段によるノッキングの検出結果を評価することによって可変バルブ装置の異常の有無を診断することができる。この場合、ノッキングは、従来より内燃機関に一般に設けられているノックセンサ等のノック検出手段により精度良く検出することができるため、ノッキングの検出結果を用いれば、可変バルブ装置の異常の有無を精度良く診断することができると共に、リフトセンサ等を新たに設ける必要が無く、構成簡単化、低コスト化の要求を満たすことができる。

具体的には、請求項２のように、可変バルブ装置の制御モードがバルブリフト量及び／又はバルブ開弁期間を高速モードより少なくする低速モードからバルブリフト量及び／又はバルブ開弁期間を低速モードより多くする高速モードに変更されたときに、ノッキングが検出された場合に可変バルブ装置の異常有りと判定するようにすると良い。

一般に、可変バルブ装置の制御モードが低速モードから高速モードに変更されると、点火時期が進角されるため、制御モードが低速モードから高速モードに変更されたにも拘らず、実際の駆動状態が低速モードでスタックしている場合には、制御モードの変更に応じて進角された点火時期が低速モード時のノック限界を越えてノッキングが発生する。従って、可変バルブ装置の制御モードが低速モードから高速モードに変更されたときに、ノッキングが検出された場合には、可変バルブ装置の異常有り（低速モードでスタックしている）と判定することができる。

更に、請求項３のように、カム角センサの出力信号とノック検出手段の出力信号とに基づいて気筒別に可変バルブ装置の異常の有無を診断するようにしても良い。カム角センサの出力信号（カム角信号）によって燃焼気筒を判別することができるため、カム角センサの出力信号とノック検出手段の出力信号とを用いれば、気筒別にノッキングを検出して気筒別に可変バルブ装置の異常の有無を診断することが可能となる。

また、請求項４のように、内燃機関の燃焼安定性を判定する燃焼判定手段を備え、可変バルブ装置の制御モードがバルブリフト量及び／又はバルブ開弁期間を多くする高速モードからバルブリフト量及び／又はバルブ開弁期間を少なくする低速モードに変更された後の低負荷運転中に、燃焼安定性が所定レベルよりも低下したと判定された場合に可変バルブ装置の異常有りと判定するようにしても良い。

一般に、可変バルブ装置の制御モードが高速モードから低速モードに変更されると、点火時期が遅角されるため、制御モードが高速モードから低速モードに変更されたにも拘らず、実際の駆動状態が高速モードでスタックしている場合には、高速モード時の適正な点火時期よりも遅角された点火時期で内燃機関が運転されて、低負荷運転時に燃焼状態が不安定になる。従って、可変バルブ装置の制御モードが高速モードから低速モードに変更された後の低負荷運転中に、燃焼安定性が所定レベルよりも低下した場合には、可変バルブ装置の異常有り（高速モードでスタックしている）と判定することができる。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
まず、図１に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。内燃機関であるエンジン１１の吸気管１２の最上流部には、エアクリーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ１４が設けられている。このエアフローメータ１４の下流側には、ＤＣモータ等によって開度調節されるスロットルバルブ１５と、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ１６とが設けられている。

更に、スロットルバルブ１５の下流側には、サージタンク１７が設けられ、このサージタンク１７には、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ１８が設けられている。また、サージタンク１７には、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド１９が設けられ、各気筒の吸気マニホールド１９の吸気ポート近傍に、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁２０が取り付けられている。また、エンジン１１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ２１が取り付けられ、各点火プラグ２１の火花放電によって筒内の混合気に着火される。

また、エンジン１１の吸気バルブ３２には、該吸気バルブ３２のリフト量を可変する可変吸気バルブリフト装置３３が設けられ、排気バルブ３４には、該排気バルブ３４のリフト量を可変する可変排気バルブリフト装置３５が設けられている。更に、吸気バルブ３２と排気バルブ３４に、それぞれバルブタイミングを可変する可変バルブタイミング装置を設けるようにしても良い。

一方、エンジン１１の排気管２２には、排出ガス中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ等を浄化する三元触媒等の触媒２３が設けられ、この触媒２３の上流側に、排出ガスの空燃比又はリッチ／リーン等を検出する排出ガスセンサ２４（空燃比センサ、酸素センサ等）が設けられている。

また、エンジン１１のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ２５や、エンジン１１のクランク軸が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ２６が取り付けられている。このクランク角センサ２６の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。更に、エンジン１１のシリンダブロックには、エンジン１１のノッキングを検出するノックセンサ４２（ノック検出手段）が取り付けられている。

これら各種センサの出力は、エンジン制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）２７に入力される。このＥＣＵ２７は、ＣＰＵ２８、ＲＯＭ２９、ＲＡＭ３０、バックアップＲＡＭ３１等を備えたマイクロコンピュータを主体として構成され、ＲＯＭ３０に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁２０の燃料噴射量や点火プラグ２１の点火時期を制御する。

次に、図２に基づいて可変吸気バルブリフト装置３３の構成について説明する。
図２に示すように、吸気バルブ３２側のカムシャフト３６には、カムプロフィールが異なる低速用カム３７と高速用カム３８とが一体的に回動可能に設けられている。カムシャフト３６の下方には、ロッカシャフト３９が設けられ、このロッカシャフト３９を支軸としてロッカアーム４０が上下方向に揺動可能に設けられている。このロッカアーム４０の先端部には、吸気バルブ３２の上端部が当接し、ロッカアーム４０の上下方向の揺動によって吸気バルブ３２が上下方向にリフト動作するようになっている。

また、ロッカアーム４０には、低速用カム３７に当接して押圧される低速用カム押圧部（図示せず）と、高速用カム３８に当接して押圧される高速用カム押圧部（図示せず）とが設けられている。低速用カム３７は、ロッカアーム４０（低速用カム押圧部）の押圧量が小さくなると共にその押圧期間が短くなるように外周面形状が形成され、高速用カム３８は、ロッカアーム４０（高速用カム押圧部）の押圧量が大きくなると共にその押圧期間が長くなるように外周面形状が形成されている。

更に、ロッカアーム４０には、油圧駆動式のカム切換機構４１が設けられている。このカム切換機構４１は、低速用カム３７でロッカアーム４０（低速用カム押圧部）を押圧して吸気バルブ３２を駆動する低速用カム有効状態と、高速用カム３８でロッカアーム４０（高速用カム押圧部）を押圧して吸気バルブ３２を駆動する高速用カム有効状態との間で切り換えられるようになっている。

可変吸気バルブリフト装置３３の制御モードを、吸気バルブ３２のリフト量を小さくする低速モードに切り換える場合には、カム切換機構４１を低速用カム有効状態に切り換えて、低速用カム３７でロッカアーム４０（低速用カム押圧部）を押圧して吸気バルブ３２を駆動する。これにより、図３に実線で示すように、ロッカアーム４０の押圧量が小さくなって吸気バルブ３２のリフト量が小さくなると共に、ロッカアーム４０の押圧期間が短くなって吸気バルブ３２の開弁期間が高速モードより短くなる。

一方、可変吸気バルブリフト装置３３の制御モードを、吸気バルブ３２のリフト量を大きくする高速モードに切り換える場合には、カム切換機構４１を高速用カム有効状態に切り換えて、高速用カム３８でロッカアーム４０（高速用カム押圧部）を押圧して吸気バルブ３２を駆動する。これにより、図３に破線で示すように、ロッカアーム４０の押圧量が大きくなって吸気バルブ３２のリフト量が大きくなると共に、ロッカアーム４０の押圧期間が長くなって吸気バルブ３２の開弁期間が低速モードより長くなる。

ＥＣＵ２７は、図４に示すように、エンジン運転状態（例えばエンジン回転速度、エンジン負荷等）に応じて可変吸気バルブリフト装置３３の制御モードを低速モードと高速モードとの間で切り換える。その際、可変吸気バルブリフト装置３３を低速モードに切り換えた状態でエンジン１１を運転したときの出力トルクと、高速モードに切り換えた状態でエンジン１１を運転したときの出力トルクとが同一になるエンジン運転状態を、制御モードを切り換える切換点としている。これにより、可変吸気バルブリフト装置３３の制御モード切換時のトルク変動を抑制するようにしている。

一般に、可変吸気バルブリフト装置３３の制御モードが切り換えられてバルブプロフィール（バルブリフト量、バルブ開弁期間、バルブ閉弁タイミング等）が切り換えられると、それに伴って適正な点火時期が変化するため、ＥＣＵ２７は、後述する図７に示す基本点火時期演算ルーチンを実行することで、可変吸気バルブリフト装置３３の制御モードの切り換えに応じて点火時期を変更する。高速モードでは、吸気バルブ３２のバルブ開弁期間が長くなって閉弁タイミングが遅角されるため、点火時期を進角して燃焼安定性を確保する必要がある。従って、高速モードでは、低速モードと比べて同一のエンジン運転状態における点火時期が進角側に設定される。これにより、例えば、図５に示すように、可変吸気バルブリフト装置３３の制御モードの切換点では、制御モードが低速モードから高速モードに切り換えられたときに、点火時期が進角される。一方、制御モードが高速モードから低速モードに切り換えられたときに、点火時期が遅角される。

また、ＥＣＵ２７は、後述する図８に示す異常診断ルーチンを実行することで、可変吸気バルブリフト装置３３の異常の有無を次のようにして診断する。

可変吸気バルブリフト装置３３の制御モードが低速モードから高速モードに切り換えられると、点火時期が進角されるため、制御モードが低速モードから高速モードに切り換えられたにも拘らず、実際の駆動状態が低速モードでスタックしている場合には、制御モードに応じて進角された点火時期が低速モード時のノック限界を越えてノッキングが発生する（図６Ａ参照）。

そこで、ＥＣＵ２７は、制御モードが低速モードから高速モードに切り換えられた後の所定期間内に、ノックセンサ４２によりノッキングが検出された場合には、可変吸気バルブリフト装置３３の異常有り（低速モードでスタックしている）と判定する。尚、ノッキングに基づいた可変吸気バルブリフト装置３３の異常診断の実施期間を、制御モード切り換え後の所定期間内に限定する理由は、可変吸気バルブリフト装置３３の異常によるノッキングを他の原因によるノッキングと区別して検出するためである。

一方、可変吸気バルブ装置３３の制御モードが高速モードから低速モードに切り換えられると、点火時期が遅角されるため、制御モードが高速モードから低速モードに切り換えられたにも拘らず、実際の駆動状態が高速モードでスタックしている場合には、高速モード時の適正な点火時期よりも遅角された点火時期でエンジン１１が運転されて、低負荷運転時（例えばアイドル運転時）に燃焼状態が不安定になる。

そこで、ＥＣＵ２７は、制御モードが高速モードから低速モードに切り換えられた後の低負荷運転中に、燃焼安定性が所定レベルよりも低下した状態が所定期間継続した場合には、可変吸気バルブリフト装置３３の異常有り（高速モードでスタックしている）と判定する。
以下、ＥＣＵ２７が実行する図７及び図８に示す各ルーチンの処理内容を説明する。

［基本点火時期演算］
図７に示す基本点火時期演算ルーチンは、例えばエンジン運転中に所定周期で実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、可変吸気バルブリフト装置３３の制御モードが高速モードであるか否かを判定し、高速モードであると判定された場合には、ステップ１０２に進み、高速モード用の基本点火時期のマップを検索して、現在のエンジン運転状態（例えばエンジン回転速度Ｎｅと要求トルク）に応じた基本点火時期を算出する。

高速モードでは、吸気バルブ３２のバルブ開弁期間が長くなって閉弁タイミングが遅角されるため、点火時期を進角して燃焼安定性を確保する必要がある。従って、高速モード用の基本点火時期のマップは、後述する低速モード用の基本点火時期のマップと比べて、同一のエンジン運転状態における基本点火時期が進角側に設定されている。

一方、上記ステップ１０１で、可変吸気バルブリフト装置３３の制御モードが低速モードであると判定された場合には、ステップ１０３に進み、低速モード用の基本点火時期のマップを検索して、現在のエンジン運転状態（例えばエンジン回転速度Ｎｅと要求トルク）に応じた基本点火時期を算出する。

以上のようにして可変吸気バルブリフト装置３３の制御モードに応じて設定した基本点火時期に基づいて最終的な点火時期が決定される。

［異常診断］
図８に示す異常診断ルーチンは、例えばエンジン運転中に所定周期で実行され、特許請求の範囲でいう異常診断手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ２０１で、可変吸気バルブリフト装置３３の制御モードが高速モードであるか否かを判定する。

その結果、高速モードであると判定された場合には、ステップ２０２に進み、前回の制御モードが低速モードであるか否かを判定し、前回の制御モードが低速モードであれば、ステップ２０３に進み、制御モードが低速モードから高速モードに切り換えられた後の経過時間を計測するカウンタＬのカウント値をクリアした後、ステップ２０６に進む。

その後、上記ステップ２０２で、前回の制御モードも高速モードであると判定された場合には、ステップ２０４に進み、カウンタＬのカウント値をカウントアップする。この後、ステップ２０５に進み、カウンタＬのカウント値（高速モードへの切換後の経過時間）が所定値Ａを越えたか否かを判定し、カウンタＬのカウント値が所定値Ａ以下の場合には、ステップ２０６に進む。

これらのステップ２０２〜２０５の処理により、制御モードが低速モードから高速モードに切り換えられた後の所定期間内（カウンタＬのカウント値が所定値Ａに達するまでの期間内）は、ステップ２０６に進み、ノックセンサ４２によりノッキングが検出されたか否かを判定する。ここで、ノッキングが検出されたか否かの判定は、ノッキングの検出回数が所定の判定回数を越えたか否かによって判定しても良い。また、その判定回数をノッキングのレベルに応じて変更するようにしても良い。

制御モードが低速モードから高速モードに切り換えられた後の所定期間内に、ステップ２０６で、ノッキングが検出されたと判定された場合には、制御モードが低速モードから高速モードに切り換えられたにも拘らず、実際の駆動状態が低速モードでスタックしているため、制御モードの切り換えに応じて進角された点火時期が低速モード時のノック限界を越えてノッキングが発生したと判断して、ステップ２０７に進み、可変吸気バルブリフト装置３３の異常有りと判定し、低速モードスタック異常フラグを低速モードでスタックしていることを意味するＯＮにセットする。そして、運転席のインストルメントパネルに設けられた警告ランプ（図示せず）を点灯したり、或はインストルメントパネルの警告表示部（図示せず）に警告表示して運転者に警告すると共に、その異常情報（異常コード等）をＥＣＵ２７のバックアップＲＡＭ３１等の書き換え可能な不揮発性メモリに記憶する等の異常時の処理を実行して、本ルーチンを終了する。

これに対して、制御モードが低速モードから高速モードに切り換えられた後の所定期間内に、上記ステップ２０６で、ノッキングが検出されていないと判定された場合、又は、上記ステップ２０５で、制御モードが低速モードから高速モードに切り換えられた後、所定期間が経過した（カウンタＬのカウント値が所定値Ａを越えた）と判定された場合には、ステップ２０８に進み、可変吸気バルブリフト装置３３の異常無し（正常）と判定して、低速モードスタック異常フラグをＯＦＦして、本ルーチンを終了する。

一方、上記ステップ２０１で、可変吸気バルブリフト装置３３の制御モードが低速モードであると判定された場合には、まず、ステップ２０９で、低負荷運転中（例えばアイドル運転中）であるか否かを、例えば、エンジン回転速度Ｎｅが所定値よりも低く且つエンジン負荷（吸入空気量、吸気管圧力等）が所定値よりも低いか否かによって判定する。

このステップ２０９で、低負荷運転中であると判定された場合には、ステップ２１０に進み、燃焼状態が安定している（燃焼安定性が所定レベル以上である）か否かを、例えば、エンジン回転変動ΔＮｅ、トルク変動ΔＴｒ、ＩＳＣ（アイドルスピードコントロール）制御量等が所定値よりも小さい否かによって判定する。

上記ステップ２０９で低負荷運転中ではないと判定された場合、又は、上記ステップ２１０で燃焼安定性が所定レベル以上であると判定された場合には、ステップ２１１に進み、低負荷運転中で燃焼安定性が低い状態の継続時間を計測するカウンタＨのカウント値をクリアした後、ステップ２１４に進み、高速モードスタック異常フラグをＯＦＦして、本ルーチンを終了する。

一方、上記ステップ２０９で低負荷運転中であると判定され、且つ、上記ステップ２１０で燃焼安定性が所定レベルよりも低いと判定された場合には、ステップ２１２に進み、カウンタＨのカウント値をカウントアップする。この後、ステップ２１３に進み、カウンタＨのカウント値が所定値Ｂを越えたか否かによって、低負荷運転中で燃焼安定性が低い状態の継続時間が所定期間（カウンタＨのカウント値が所定値Ｂに達するまでの期間）を越えたか否かを判定する。

このステップ２１３で、低負荷運転中で燃焼安定性の低い状態の継続時間が所定期間を越えたと判定された場合には、制御モードが高速モードから低速モードに切り換えられたにも拘らず、実際の駆動状態が高速モードでスタックしているため、高速モード時の適正な点火時期よりも遅角された点火時期でエンジン１１が運転されて、低負荷運転時の燃焼安定性が低くなっていると判断して、ステップ２１５に進み、可変吸気バルブリフト装置３３の異常有りと判定し、高速モードスタック異常フラグを高速モードでスタックしていることを意味するＯＮにセットする。そして、異常時の処理を実行して、本ルーチンを終了する。

これに対して、上記ステップ２１３で、低負荷運転中で燃焼安定性の低い状態の継続時間が所定期間に達していないと判定された場合には、ステップ２１４に進み、可変吸気バルブリフト装置３３の異常無し（正常）と判定して、高速モードスタック異常フラグをＯＦＦして、本ルーチンを終了する。

以上説明した本実施例によれば、可変吸気バルブリフト装置３３の制御モードを低速モードから高速モードに切り換えたときに低速モードでスタックした場合には、制御モードの切り換えに応じて進角された点火時期が低速モード時のノック限界を越えてノッキングが発生することに着目して、制御モードを低速モードから高速モードに切り換えたときにノッキングが検出された場合に可変吸気バルブリフト装置３３の異常有り（低速モードでスタックしている）と判定する。ノッキングは、従来よりエンジン１１に一般にノック制御のために設けられているノックセンサ４２等により精度良く検出することができるため、ノッキングの検出結果に基づいて可変吸気バルブリフト装置３３の異常の有無を診断すれば、可変吸気バルブリフト装置３３が低速モードでスタックした異常を精度良く検出することができる。しかも、リフトセンサ等を新たに設ける必要がなく、構成簡単化、低コスト化の要求を満たすことができる。

尚、所定カム角毎にカム角信号を出力するカム角センサの出力信号（図６参照）とノックセンサ４２の出力信号とに基づいて気筒別に可変吸気バルブリフト装置３３の異常の有無を診断するようにしても良い。カム角センサの出力信号（カム角信号）によって燃焼気筒を判別することができるため、カム角センサの出力信号とノックセンサ４２の出力信号とを用いれば、気筒別にノッキングを検出して気筒別に可変吸気バルブリフト装置３３の異常の有無を診断することが可能となる。

また、本実施例では、可変吸気バルブ装置３３の制御モードを高速モードから低速モードに切り換えたときに高速モードでスタックした場合には、制御モードの切り換えに応じて遅角された点火時期でエンジン１１が運転されて、低負荷運転時（例えばアイドル運転時）に燃焼状態が不安定になることに着目して、制御モードを高速モードから低速モードに切り換えた後の低負荷運転中に、燃焼安定性が所定レベルよりも低下した場合に可変吸気バルブリフト装置３３の異常有り（高速モードでスタックしている）と判定するようにしたので、可変吸気バルブリフト装置３３が高速モードでスタックした異常も精度良く検出することができる。

尚、以上説明した本実施例は、本発明を、吸気バルブのバルブリフト量やバルブ開弁期間を可変する可変バルブ装置に適用したが、本発明は、吸気バルブのバルブタイミングを可変する可変バルブ装置や、排気バルブのバルブプロフィール（バルブリフト量、バルブ開弁期間、バルブタイミング等のうちの少なくとも１つ）を可変する可変バルブ装置に広く適用することができる。

更に、本発明は、バルブプロフィールを２段階で切り換える可変バルブ装置に限定されず、バルブプロフィールを３段階以上に切り換える可変バルブ装置やバルブプロフィールを連続的に可変する可変バルブ装置にも適用することができる。

また、本発明は、油圧駆動式の可変バルブ装置に限定されず、バルブプロフィールを変更可能な電磁駆動バルブにも適用することができる。

本発明の一実施例におけるエンジン制御システム全体の概略構成図である。 可変吸気バルブリフト装置の正面図である。 可変吸気バルブリフト装置の低速モード時と高速モード時のバルブリフト特性を説明するためのバルブリフト特性図である。 可変吸気バルブリフト装置の制御モード切換特性を示す図である。 可変吸気バルブリフト装置の制御モード切換点における点火時期を示す図である。 ノッキング有り時のノックセンサの出力信号の挙動を示すタイムチャートである。 ノッキング無し時のノックセンサの出力信号の挙動を示すタイムチャートである。 基本点火時期演算ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 異常診断ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１１…エンジン（内燃機関）、１２…吸気管、１５…スロットルバルブ、２０…燃料噴射弁、２１…点火プラグ、２２…排気管、２７…ＥＣＵ（異常診断手段）、３２…吸気バルブ、３３…可変吸気バルブリフト装置、３４…排気バルブ、３５…可変排気バルブリフト装置、４２…ノックセンサ（ノック検出手段）

Claims (4)

1. 内燃機関の吸気バルブ及び／又は排気バルブのバルブプロフィールを可変する可変バルブ装置を備え、内燃機関の運転状態に応じて前記可変バルブ装置の制御モードを前記バルブプロフィールが異なる制御モードに変更し、該制御モードの変更に応じて点火時期を変更するシステムにおいて、
   内燃機関のノッキングを検出するノック検出手段と、
   前記可変バルブ装置の制御モードが変更されたときに、前記ノック検出手段によるノッキングの検出結果に基づいて前記可変バルブ装置の異常の有無を診断する異常診断手段と を備えていることを特徴とする可変バルブ装置の異常診断装置。
2. 前記異常診断手段は、前記可変バルブ装置の制御モードがバルブリフト量及び／又はバルブ開弁期間を高速モードより少なくする低速モードからバルブリフト量及び／又はバルブ開弁期間を低速モードより多くする高速モードに変更されたときに、前記ノック検出手段によりノッキングが検出された場合に前記可変バルブ装置の異常有りと判定することを特徴とする請求項１に記載の可変バルブ装置の異常診断装置。
3. 所定カム角毎にカム角信号を出力するカム角センサを備え、
   前記異常診断手段は、前記カム角センサの出力信号と前記ノック検出手段の出力信号とに基づいて気筒別に可変バルブ装置の異常の有無を診断することを特徴とする請求項１又は２に記載の可変バルブ装置の異常診断装置。
4. 内燃機関の燃焼安定性を判定する燃焼判定手段を備え、
   前記異常診断手段は、前記可変バルブ装置の制御モードがバルブリフト量及び／又はバルブ開弁期間を多くする高速モードからバルブリフト量及び／又はバルブ開弁期間を少なくする低速モードに変更された後の低負荷運転中に、前記燃焼判定手段により燃焼安定性が所定レベルよりも低下したと判定された場合に前記可変バルブ装置の異常有りと判定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の可変バルブ装置の異常診断装置。

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