JPH04183942A - 可変バルブタイミングの作動状態検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は内燃機関に設けられた可変バルブタイミング装
置の作動状態を検出するための作動状態検出装置に関す
るものである。

１従来の技術］ 従来、エンジンの運転状態に応じて吸・排気バルブの開
閉タイミング（バルブタイミング）を早めたり遅らせた
りするようにした可変バルブタイミング装置が知られて
いる。この装置では、低速・高負荷運転状態と、アイド
ル運転時を含む低速軽負荷運転状態及び高速運転状態と
でバルブタイミングが切替えられる。すなわち、エンジ
ンの運転状態が前者の状態であれは、吸気バルブの閉弁
時期を早めバルブオーバーラツプを大きくし、吸気の吹
き返しを防止して高出力を得るようにする。

また、エンジンの運転状態か後者の状態であれば、吸気
バルブの閉弁時期を遅らせパルフォーバーラップを小さ
くし、燃焼の安定と高出力を得るようにしている。

ところが、前記可変バルブタイミング装置を備えたエン
ジンにおいては、同装置が故障した場合、例えばアイド
ル運転時に低速・高負荷運転状態のバルブタイミングが
採られた場合、バルブオーバーラツプが大きく、エンジ
ン回転数の変動が大きくなってしまうという問題がある
。

そこで、このような問題を解決するために、例えば特開
平１−１１０８４４号公報には、可変バルブタイミング
装置の作動不良を検出した時、吸入空気量を制御するこ
とでエンジン回転数の変動を低減するようにした制御装
置が開示されている。

この制御装置が設けられたエンジンは、エンジン回転数
に応じて低速用ロッカアームと高速用ロッカアームとを
１、連動状態及び非連動状態のいずれかの状態に切り換
えるようになっている。

そして前記制御装置では、可変バルブタイミング゛装置
の作動不良を検出するために専用の接触式センサを採用
している。このセンサは、高速用ロッカアームの歪みを
検知することにより、同高速用ロッカアームが作動した
か否かを検出するものである。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、前記従来技術においては、可変バルブタイミ
ング装置の作動状態を接触式センサにより検出するよう
にしているため、高い検出精度が得られないという問題
があった。また、状態検出のだめの専用のセンサを新た
に設けているので、センサ設置によるコストアップとい
う問題もあった。

本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、
その目的は、可変バルブタイミング制御装置の作動状態
検出のための専用のセンサを新たに設けることなく、精
度の高い状態検出を行うことができ、ひいてはコストの
低減を図ることが可能な可変バルブタイミングの作動状
態検出装置を提供することにある。

［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の可変バルブタイミン
グの作動状態検出装置では、第１図に示すように、内燃
機関の燃焼室への空気通路を開閉するバルブのバルブタ
イミングを、同内燃機関の運転状態に応じて調整するた
めのバルブタイミング調整手段Ｍ１と、前記内燃機関の
回転数を検出する回転数検出手段Ｍ２と、内・燃機関へ
の吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段Ｍ３と、ス
ロットル開度又はアクセル開度を検出する開度検出手段
Ｍ４と、′内燃機関の回転数と、スロットル開度又はア
クセル開度と、バルブタイミングとにより回転数当たり
の判定用吸入空気量を算出する判定用吸入空気量算出手
段Ｍ５と、前記吸入空気量検出手段Ｍ３による吸入空気
量と、前記回転数検出手段Ｍ２による回転数とに基づい
て、回転数当たりの実吸入空気量を算出する実吸入空気
量算出手段Ｍ６と、前記回転数検出手段Ｍ２による回転
数と前記開度検出手段Ｍ４による開度と前記バルブタイ
ミング調整手段Ｍ１によるバルブタイミングとに基づき
、前記判定用吸入空気量算出手段Ｍ５にて算出された前
記判定用吸入空気量と、前記実吸入空気量算出手段Ｍ６
にて算出された前記実吸入空気量とを比較する比較手段
Ｍ７と、前記比較手段Ｍ７による比較結果に基づいて可
変バルブタイミングの作動状態を検出する作動状態検出
手段Ｍ８とを設けている。

［作用］ 内燃機関の運転時には、回転数検出手段Ｍ２によって同
内燃機関の回転数が検出され、吸入空気量検出手段Ｍ３
によって内燃機関への吸入空気量が検出されるとともに
、開度検出手段Ｍ　＝４によってスロワＩ・ル開度又は
アクセル開度か検出される。

実吸入空気量算出手段Ｍ６は、前記吸入空気量検出手段
Ｍ３による吸入空気量と、前記回転数検出手段Ｍ２によ
る回転数とに基づいて、回転数当たりの実吸入空気量を
算出する。

また、判定用吸入空気量算出手段Ｍ５は前記回転数検出
手段Ｍ　２による回転数と、前記開度検出手段Ｍ４によ
る開度と、前記バルブタイミング調整手段Ｍ１によるハ
ルツタイミンクとに基づいて、回転数当たりの判定用吸
入空気量を求める。比較手段Ｍ７は、この判定用吸入空
気量算出手段Ｍ５による判定用吸入空気量と、前記実吸
入空気量算出手段Ｍ６による実吸入空気量とを比較する
。このときの比較手段Ｍ７による比較結果に基づいて、
作動状態検出手段Ｍ８は可変ハルツタイミンク′の作動
状態を検出する。

［Ｉ実施例］ 以下、本発明を具体化した一実施例を第２〜９図に従っ
て説明する。

第２図は内燃機関としてのエンジン１の概略構成を示す
図である。エンジン１はシリフタ２内にピストン３を備
えており、このピストン３の」一方に形成された燃焼室
４には、吸気通路５及び排気通路６か連通している。燃
焼室４と吸気通路５との連通部分、及び燃焼室４と排気
通路６との連通部分は、カムシャツ１へ９により往復動
される吸気バルブ７及び排気ハルツ８によって開閉され
る。

前記エンジン１は、吸気通路５からの外気と、燃料噴射
弁１１から噴射される燃料とからなる混合気を、吸気バ
ルブ７を介して燃焼室４内へ導入する。そして、エンジ
ン１は点火プラク１２により混合気を燃焼室４内で爆発
させて駆動力を得た後、その排気ガスを排気バルブ８を
介して排気通路６へ排出するようになっている。

前記吸気通路５には、アクセルペダル（図示しない）の
操作に連動して開閉されるスロットルバルブ１３か設け
られており、このスロットルバルブ１３の開閉により吸
気通路５への吸入空気量か調節される。スロットルバル
ブ１３の近傍には、その開度を検出する開度検出手段と
しての支ロットルセンサー４が設けられている。

スロットルバルブ１３の上流側と下流側とはバイパス通
路１５によって連通されている。このバイパス通路１５
にはアイドル回転数制御井１６か設けられており、アイ
ドリンク゛時において、同バイパス通路１５を開閉する
ことによりエンジン回転数ＮＥを制御する。また、前記
スロットルバルブ１３の上流側には、吸入空気量Ｑを検
出するための吸入空気量検出手段としてのエアフロメー
タ１７か配設されている。

前記エンジン１に装着された点火プラク１２には、ディ
ストリビュータ１８で分配された点火電圧か印加される
。ティストリビュータ１８は、イクナイター９から出力
される高電圧を、エンジン１のクランク角に同期して各
点火プラグ１２に分配するためのものであり、各点火プ
ラク１２の点火タイミンクはイクナイター９からの高電
圧出力タイミンクにより決定される。ナイス１−リヒユ
ーり１８には回転数検出手段としての回転数センサ２１
が取付けられており、同ディスＩ・リビュータ１８のロ
ータの回転からエンジン回転数ＮＥを検出する。

一方、前記排気通路６には、排気ガス中の酸素濃度を検
出する酸素センサ２２か取付けられている。また、エン
ジン１のンリンタフロック１ａには水温センサ２３が取
付けられている。さらに、車速を検出するための車速セ
ンサ２０か、図示しないトランスミッションに設けられ
ている。

第３図に示すように、エンジン１には、Ｉ’Ｆｉ　気バ
ルブ７の開弁時期及び閉弁時期を調整するためのバルブ
タイミング調整手段としての可変バルブタイミング装置
２４が設けられている。次に、この可変バルブタイミン
グ゛装置２４について詳述する。

前記カムシャツｌ−９の前端部（第３図左端部）には、
２重筒状をなす内側ケース２５か設けられている。内側
ケース２５はカムンヤフト９に回転可能に支持されたホ
ス部２６と、同ホス部２６よりも大径状の外筒部２７と
、両者を繋ぐ連結部２８とから構成されており、同外筒
部２７にタイミングプーリ２９が外嵌固定されている。

このタイミングプーリ２９とクランクシャフト（図示し
ない）とは、タイミングベルト３１によって駆動連結さ
れている。このため、クランクシャフトの回転がタイミ
ングベルト３１を介して内側ケース２５に伝達される。

カムシャフト・９の前端には、有底円筒状をなす外側ケ
ース３２がボルト３３によって固定されており、この外
側ケース３２は前記内側ケース２５との間に空間Ｓを形
成している。空間Ｓ内には円筒状ピストン３４か配設さ
れており、このピストン３４によって内外側ケース２５
．３２が相互に駆動連結されている。すなわち、ピスト
ン３４の内周面及び外周面にはヘリカルスプライン３４
ａ。

３４ｂがそれぞれ形成されており、各ヘリカルスプライ
ン３４ａ、３４ｂは、内側ケース２５におけるホス部２
６の外周、及び外側ケース３２の内周に形成されたヘリ
カルスプライン２６ａ、３２ａにそれぞれ噛み合ってい
る。

そのため、クランクシャフトの回転が内側ケース２５に
伝達されると、同内側ケース２５、ピストン３４、外側
ケース３２及びカムシャフト９が一体となって回転駆動
される。このとき、ピストン３４が軸方向へ移動すると
、内側ケース２５に対し外側ケース３２及びカムシャフ
ト９が相対回動し、回転位相が変化する。

前記内外側ケース２５．３２間の空間Ｓはピストン３４
によって前後に区画され、同ピストン３４の前方が加圧
室３５に、後方かばね収容室３６になっている。また、
シリンダヘッド１１つ及びカムシャフト９には油路３７
が形成されている。そして、オイルパン内の潤滑油かオ
イルポンプによって吸い上げられ、油圧ソレノイド３８
の駆動タイミングに基づき、前記油路３７に潤滑油が供
給されるようになっている。このように油路３７に供給
された潤滑油は加圧室３５に流入し、ピストン３４を後
方へ押圧する。また、前記ばね収容室３６内には圧縮コ
イルばね３９が収容されており、ピストン３４を常に前
方へ付勢している。

そのため、油圧ソレノイド３８をオフさせた時（遅角時
）には加圧室３５に油圧が作用せず、圧縮コイルばね３
９の付勢力によってピストン３４が第３図で示すように
前側に位置する。この状態から油圧ソレノイド３８をオ
ンさせると、加圧室３５を介してビス１〜ン３４に油圧
が作用し、同ビス）・ン３４は圧縮コイルはね３９の付
勢力に抗し回転しながら後方へ移動する。従って、ヘリ
カルスプライン２６ａ、３２ａ、３４ａ、３４ｂによっ
て駆動連結された内側ケース２５と外側ケース３２との
位相がずれ、これに伴ってカムシャフト９とクランクシ
ャフトの回転の位相が進角側へずれることになる。

なお、内側ケース２５の外筒部２７と外側ケース３２外
周との間には、緩衝用の粘性継手（ビスカスカップリン
グ）４１が設けられている。この粘性継手４１は、ヘリ
カルスプライン２６　ａ　’＋　３２ａ。

３４ａ、３４ｂにあるガタ等を吸収して異音の発生を防
止するためのものである。

第２図に示すように、前記エアフロメータ１７、スロッ
トルセンサ１４、車速センサ２０、回転数センサ２１、
酸素センサ２２及び水温センサ２３は電子制御装置（以
下、単に１ＥＣＵ」という）４２の入力側に電気的に接
続されている。また、各燃料噴射弁１１、イグナイタ１
９、アイドル回転数制御弁１６及び油圧ソレノイド３８
は、ＥＣＵ４２の出力側に電気的に接続されている。

ＥＣＵ４２は、判定用吸入空気量算出手段、実吸入空気
量算出手段、比較手段及び作動状態検出手段としての中
央処理装置（以下ＣＰＵという）４３と、読み出し専用
メモリ（以下ＲＯＭという）４４と、ランダムアクセス
メモリ（以下ＲＡＭという）４５と、入力ポート４６と
、出力ポート４７とを備え、これらは互いにバス４８に
よって接続されている。ＣＰＵ４３は、予め設定された
制御プログラムに従って各種演算処理を実行し、ＲＯＭ
４４はＣＰＵ４３で演算処理を実行するために必要な制
御プログラムや初期データを予め記憶している。また、
ＲＡＭ４５はＣＰＵ４３の演算結果を一時記憶する。

ＣＰＵ４３は、入カポ−１〜４６を介して前記スロット
ルセンサ１４、エアフロメータ１７、回転数センサ２１
、酸素センサ２２及び水温センサ２３からの信号を入力
する。ＣＰＵ４３はこれらの検出信号に基づいて、出力
ボート４７に接続された燃料噴射弁１１及びイクナイタ
１９を制御する。

すなわち、ＣＰＵ４３は前記センサ等の検出１直に基つ
き、スロットル開度、吸入空気量、排気カス中の酸素濃
度、冷却水温及びエンジン回転数を割り出し、それらの
割出した１直に基ついて目標）然料噴射世を算出する。

そして、その［」標燃料噴射量に基づいて燃料噴射弁１
１に開弁時間信号を出力して燃料噴射させる。

また、ＣＰＵ４３はスロットルセンサ１，４、水温セン
サ２３、車速センサ２０等の信号を入力し、それらの検
出信号から目標アイドル回転数を算出する。そして、そ
の時のエンジン回転数ＮＥか目標アイドル回転数から所
定回転数以上すれている場合には、アイドル回転数制御
弁１６に信号を出力し、最適なアイドル回転数となるよ
うに制御する。

また、ＣＰＵ４３は第４図に示すように、スロワ１へル
センザ１４及び回転数センサ２１の検出信号に基つき、
そのときのエンジン１の状態が次の２つの領域のうちい
ずれかに属しているかを割出す。すなわち、エンジン回
転数ＮＥが６０００　ｒｐｍよりも低く、かつスロット
ル開度ＴＡが５０゜から全開状態（Ｗ○′Ｉ゛）の領域
を第１領域Ｚ１とし、それ以外の領域を第２領域Ｚ２と
している。

そして、ＣＰ　Ｕ　４．３は割り出された領域が第１領
域Ｚ１であれは油圧ソレノイド３８をＯＮさせるための
制御信号を出力し、第２領域Ｚ２であれは油圧ソレノイ
ド３８をＯＦＦさぜるための制御信号を出力する。

さらに、本実施例では前記可変パルプタイミング装置２
４の作動状態を検出するために、第５図に示す三次元マ
ツプ（スロットル開度ＴＡ＝５０゜〜ＷＯＴにおける回
転数当たりの吸入空気量を表すマツプ）が予めＲＯＭ４
４に記憶されている。

すなわち、図中二点鎖線で示す特性線Ｌ　１は、可変バ
ルフタイミング装置２４により、カムシャフト９が進角
側へ相対回転された場合の回転数当たりの最適吸入空気
量を表している。また、破線で示す特性線Ｌ２は、可変
ハルツタイミンク装置２４により、カムシャツｌ−９か
遅角側へ和文４ロ転された場合の回転数当たりの最適吸
入空気量を表している。このマツプでは、両特性線Ｌ１
、Ｌ２かエンジン回転数Ｎ　ＩＥ　６０００　＋・ｐｍ
て交わっており、同エンジン回転数ＮＥが［３０００＝
ｐｍよりも低い場合には、特性線Ｌ１の値が特性線Ｌ　
２の値よりも大きく、６０００ｒｐｍ以上では、特性線
Ｌ２の値か特性線Ｌ　］の値よりも大きくなる。

そして、前記可変ハルツタイミンク装置２・１か実際に
どちらのバルブタイミングを採っているかを判定するた
めに、第５図に実線で示す判定用特性線Ｌ３か実験によ
り求められ、この判定用特性線Ｌ３かＲＯＭ４４に記憶
されている。

次に、前記のように構成された本実施例の作用を説明す
る。

第６図はＣＰＵ４３によって実行される各処理ノ ウチ 制御を行うためのフローチャー１〜であり、所定時間毎
の定時割り込みで実行される。同図において、Ｆｌは目
標バルフタイミンク判定フラつてあり、エンジン１の運
転状態か第１領域Ｚ１に属している時は町」に、第２領
域Ｚ２に属している時は「Ｏ」に設定される。

処理かこのルーチンに移行すると、ＣＰＵ４３はまずス
テップ１．０］．、１．０２において初期設定を行う。

つまり、ステップ１０１で目標バルフタイミンク゛判定
フラク゛Ｆ１を「Ｏ」に設定するとともに、バルブタイ
ミングをアイドリンク時のタイミングとするために、ス
テップ１０２で油圧ソレノイ１〜３８をＯＦＦさせるた
めの制御信号を出力する。

続いて、ＣＰＵ４　３はステップ１０３において回転数
センサ２１によるエンジン回転数ＮＥを読み込み、ステ
ップ１０４でそのエンジン回転数ＮＢが所定値（６００
０ｒｐｍ）よりも低いか否か判定する。ＣＰＵ４　３は
エンジン回転数ＮＥが６０００ｒｐｍよりも低いと判断
すると、ステップ■０５へ移行する。

ステップ１０５でＣＰＵ４３はスロットルセンサ１４に
よるスロットル開度ＴＡを読み込み、ステップ１０６に
おいてスロットル開度ＴＡが所定値（５０°）より大き
いか否かを判定する。ＣＰＵ４３はスロットル開度ＴＡ
が５０’よりも大きいと判定すると、そのときの運転状
態が第４図の第１領域Ｚ１に属しているとし、ステップ
１０７で目標バルブタイミング判定フラグＦｌを［ｌＪ
にし、ステップ１０８で油圧ソレノイド３８をＯＮさせ
るための制御信号を出力する。すると、カムシャフト９
が第３図に示すように進角側へ相対回転し、その結果、
吸気バルブ７の開弁時期及び閉弁時期が早められる。こ
のように低回転域で吸気バルブ７の閉弁時期が早くなる
とバルブオーバーラツプが大きくなり、吸気の吹き返し
が防止され高出力が得られる。

一方、ＣＰＵ４３は前記ステップ１０４でエンジン回転
数ＮＥが６０００ｒｐｍ以上であると判定した場合、及
びステップ１０６でスロットル開度ＴＡが５０°以下で
あると判定した場合には、゛そのときの運転状態が第４
図の第２領域Ｚ２に属していると判断する。そして、Ｃ
ＰＵ４３はステップ１０９へ移行して目標バルブタイミ
ング判定フラグＦ１を「０」にし、ステップ１１０で油
圧ソレノイド３８をＯＦＦさせるための制御信号を出力
する。すると、カムシャフト９が遅角側へ相対回転し、
吸気バルブ７の開弁時期及び閉弁時期がともに遅くなり
、バルブオーバーラツプが小さくなり、燃焼が安定して
行われ高出力が得られる。

このようにして、ＣＰＵ４３はエンジン回転数ＮＥとス
ロットル開度ＴＡとに基づきバルブタイミングを調整す
る。

次に、第７図は現在のバルブタイミングを検出するため
に実行されるフローチャートであり、所定時間毎の定時
割り込みで実行される。同図においてＦ２は実バルブタ
イミング判定フラグであり、ＲＯＭ４４に記憶された判
定用特性線Ｌ３に基づき、現在のバルブタイミングが進
角側か遅角側のいずれに選択されているかを示し、進角
側の場合には「１」に、遅角側の場合には「０」に設定
される。

処理がこのルーチンに移行すると、ＣＰＵ４３はまずス
テップ２０１において、実バルブタイミング判定フラグ
Ｆ２を「０」に初期設定する。続いて、ＣＰＵ４３はス
テップ２０２においてエアフロメータ１７による吸入空
気量Ｑを取り込み、ステップ２０３でスロットルセンサ
１４によるスロットル開度Ｔ　Ａを読み込み、ステップ
２０４においてスロットル開度Ｔ　Ａが所定値（５００
）より大きいか否か判定する。

ＣＰＵ４３はスロットル開度ＴＡが５０°よりも大きい
と、ステップ２０５において回転数センサ２１によるエ
ンジン回転数ＮＥを読み込み、ステップ２０６でそのエ
ンジン回転数ＮＥが所定値（６０００ｒｐｍ）より小さ
いか否かを判定する。

ＣＰＵ’４３はエンジン回転数ＮＥが６０００ｒｐｍよ
りも低いと判断すると、ステップ２０７へ移行する。

ＣＰＵは２０７において、先に読み込んだ吸入空気量Ｑ
をエンジン回転数ＮＥで除算し、その時の回転数当たり
の実吸入空気量（Ｑ／Ｎ）ａを算出し記憶する。また、
ＣＰＵ４３は前記スロットル開度ＴＡとエンジン回転数
ＮＥとに基づいて、第５図の判定用特性線Ｌ３から回転
数当たりの吸入空気量の判定値（Ｑ／Ｎ）ｂを求め、ス
テップ２０９でこの判定値（Ｑ／Ｎ）ｂと前記実吸入空
気量（Ｑ／Ｎ）ａとを比較する。ＣＰＵ４３は実吸入空
気量（Ｑ／Ｎ）ａが判定値（Ｑ／Ｎ）ｂ以」二であると
、ステップ２１０で実バルブタイミング判定フラグＦ２
を「１」にする。

一方、ＣＰＵ４３は前記ステップ２０６において、エン
ジン回転数ＮＥが６０００ｒｐｍ以上であるとステップ
２１１へ移行し、先に読み込んだ吸入空気量Ｑをエンジ
ン回転数ＮＥで除算し、その時の回転数当たりの実吸入
空気量（Ｑ／Ｎ）ｃを算出し記憶する。また、ＣＰＵ４
３はステップ２１２において、前記スロットル開度ＴＡ
とエンジン回転数ＮＥとに基づいて、第５図の判定用特
性線Ｌ３から回転数当たりの吸入空気量の判定値（Ｑ／
Ｎ）ｄを求め、ステップ２１３でこの判定値（Ｑ／Ｎ）
ｄと前記実吸入空気量（Ｑ／Ｎ）ｃとを比較する。ＣＰ
Ｕ４３は実吸入空気量（Ｑ／Ｎ）ｃが判定値（Ｑ／Ｎ）
ｄ以上であるとステップ２１１１へ移行し、実ハルフタ
イミンク′ド１］定フラクＩ”　２を「０」にする。

なお、ＣＰＵ４３は前記ステップ２０１１でスロットル
開度Ｔ　Ａが５０°以下と判定した場合、及びステップ
２０っで実吸入空気量（Ｑ／Ｎ）ａが判定値（Ｑ／Ｎ）
ｂよりも小さいと判定した場合にも、ステップ２１４で
実バルブタイミング判定フラグＦ２を「Ｏ」にする。ま
た、ＣＰＵ１１３はステップ２１３で実吸入空気量（Ｑ
／Ｎ）ｃか判定値（Ｑ／Ｎ）ｄよりも小さいと判定する
とステップ２１４へ移行し、実バルブタイミング判定フ
ラグＦ２を「１」にする。

このように、ＣＰＵ４３は吸入空気量Ｑとスロットル開
度ＴＡａエンジン回転数Ｎ　Ｅとを取り込み、これらの
値と判定用特性線Ｌ３とに基つき実際のバルブタイミン
グを求めると、このルーチンを終了する。

次に、第８図はバルブタイミングの異常を検出するため
のフローチャートであり、所定時間毎の定時割り込みで
実行される。図中、Ｆ３は異常判定フラグであり、正常
時はｒ　１．　Ｊに設定され、異常時は「０」に設定さ
れる。

処理かこのルーチンに移行すると、ＣＰＵ４３はまずス
テップ３０１において目標バルブタイミング判定フラグ
Ｆ１が「１」であるか否かを判定スル。ＣＰＵ４３は目
標バルフタイミンク判定フラクＦ１か「１」であれはス
テップ３０２へ移行し、実バルブタイミング判定フラグ
Ｆ２か１１」であるか否かを判定する。

ＣＰＵ４３は実バルブタイミング判定フラグＦ２か「１
」であると判定すると、つまり両フラクＦ１及びＦ２が
共に１１」であると判定すると、現在のエンジン回転数
ＮＥ及びスロットル開度１゛Ａから求められる目標バル
ブタイミングと、実際のバルブタイミングとが一致し、
可変バルブタイミング装置か正常に作動していると判断
する。そのため、ＣＰＵ４３はステップ３０３で異常判
定フラグＦ３を「１」にする。

また、ＣＰＵ４３は前記ステップ３０１で目標バルブタ
イミング判定フラグ゛Ｆ１かｒ（Ｎであると判定すると
、ステップ３０４て実バルブタイミング判定フラグＦ２
か「０」であるか否かを判定する。ＣＰＵ１１３は実バ
ルブタイミング判定フラグＦ２か「０」であると判定す
ると、つまり両フラグＦ１及びＦ２か共に「Ｏ」である
と判定すると、ステップ３０３で異常判定フラグＦ３を
「１」にする。

一方、ＣＰＵ４３は前記ステップ３０２で実バルブタイ
ミング判定フラグＦ２か「Ｏ」であると判定した場合、
及び前記ステップ３０・ｌで実バルブタイミング判定フ
ラグＦ２か１１」であると判定した場合、つまり目標バ
ルフタイミング判定フラク゛Ｆ１と実バルブタイミング
判定フラグＦ２とが一致していないと判定すると、現在
のエンジン回転数ＮＥ及びスロットル開度′「八から求
められる目標バルブタイミング゛と、実際のバルブタイ
ミングとが一致しておらず、可変バルブタイミング装置
の作動が異常であると判断する。そして、ＣＰＵ４３は
ステップ３０５で異常判定フラグＦ３を１０」にする。

ＣＰ　Ｕ　４．３は前記のように異常判定フラグＦ３を
設定するとこのルーチンを終了する。

第９図はアイドル回転数制御弁１６の制御を行うための
フローチャー１〜であり、所定時間毎の定時割り込みで
実行される。

処理かこのルーチンに移行すると、ＣＰＵ４３はまずス
テップ４０］において異常判定フラグＩ？３が「１」か
否かを判定する。ＣＰ　Ｕ　４．３は異常判定フラグＦ
３か「１」であると判定すると、目標バルブタイミング
と実際のバルブタイミングとか一致しており、制御か正
常に行われていると判定する。このため、ＣＰＵ４３は
ステップ４０２へ移行し、アイドル回転数制御弁１６を
ＯＦＦ、つまり閉じさせるための制御信号を出力する。

また、ＣＰ　Ｕ　４３はステップ４０１で異常判定フラ
グＦ３が「０」であると判定すると、目標バルブタイミ
ングと実際のバルブタイミングとが一致していないと判
断する。つまり、ＣＰＵ４３は可変バルブタイミング装
置２□４が故障しており、アイドリンク時であるにもか
かわらず、バルブオーバーラツプが大きくエンジンのア
イドリング回転が大きく変動するおそれかあると判断す
る。そして、ＣＰＵ４３はステップ４０３へ移行し、ア
イドル回転数制御弁１６をＯＮＬで開かせるための制御
信号を出力する。これによりバイパス通路１５からも燃
焼室４内へ外気か取り込まれ、その分、アイドリンク時
の吸入空気量Ｑが増加する。

その結果、エンジン回転数ＮＥが上昇し、安定性が向上
する。

なお、ＣＰＵ４３はステップ４０２又はステップ４０３
を実行後、このルーチンを終了する。

このように本実施例では、ＲＯＭ４４が回転数当たりの
吸入空気量の判定用特性線Ｌ３を予め記憶している。そ
して、ＣＰＵ４３はその時の吸入空気量Ｑ、スロットル
開度ＴＡ及びエンジン回転数ＮＥから、回転数当たりの
実吸入空気量（Ｑ／Ｎ　）ａ、　（Ｑ　／　Ｎ　）ｃを
求めるとともに、前記判定用特性線Ｌ３から判定値（Ｑ
／Ｎ　）ｂ、　（Ｑ／Ｎ　）ｄを演算し、両値を比較し
て可変バルブタイミング装置２４の作動状態、つまり現
在可変バルブタイミング装　　。

置２４がどちらのバルブタイミングを採っているかを求
める。

このため、本実施例では専用のセンサを用いることなく
、既設のエアフロメータ１７、回転数センサ２１、スロ
ットルセンサ１４等によって、可変バルブタイミング装
置２４の作動状態を検出することができる。従って、セ
ンサ設置によるコストアップがないのはもちろんのこと
、接触式センサを用いていないので、検出精度も従来技
術に比較して向上する。

また、本実施例ではＣＰＵ４３がエンジン回転数ＮＥと
スロットル開度ＴＡとに基づき、本来可変バルブタイミ
ング装置２４が選択すべきバルブタイミングを決定する
。そして、この目標バルブタイミングと、前記のように
して求めた現在のバ２フ ルブタイミングとを比較して、同可変バルブタイミング
装置２４が正常に作動しているか否かを検出するように
した。そのため、可変バルブタイミング装置２４の作動
不良を検出することができる。

さらに、本実施例では作動不良を検出すると、アイドル
回転数制御弁１Ｇを制御して吸入空気量Ｑを増減させて
いる。このため、例えば、アイドリング時に可変バルブ
タイミング装置２４が故障してバルブオーバーラツプが
大きくなっても、アイドル回転数制御弁１６が開いてア
イドリング時の吸入空気量Ｑが増大する。その結果、ア
イドリンク回転数が上昇し、回転変動を小さく抑えるこ
とができる。

なお、本発明は前記実施例の構成に限定されるものでは
なく、例えば以下のように発明の趣旨から逸脱しない範
囲で任意に変更してもよい。

（１）吸気バルブ７だけでなく、排気バルブ８の開弁時
期及び閉弁時期も制御するようにしてよい。

（２）前記実施例におけるスロットル開度ＴＡに代え、
アクセル開度によって開度検出手段を構成してもよい。

（３）前記実施例では可変バルブタイミング装置２４の
故障時にアイドル回転数制御弁１６を開いて吸入空気量
Ｑを増加させるようにしたが、これに代えてスロットル
バルブ１３の開度を調節したり、作動不良をランプ等の
表示装置で表示させたりしてもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の可変バルブタイミングの
作動状態検出装置では、実吸入空気量算出手段による回
転数当たりの実吸入空気量と、判定用吸入空気量算出手
段による回転数当たりの判　　′走用吸入空気量とを比
較し、その比較結果に基づきバルブタイミング調整手段
の作動状態を検出するようにしたので、同バルブタイミ
ング調整手段の作動状態検出のための専用のセンサが不
要となってコストの低減を図ることができ、さらには接
触式センサを用いないので精度の高い状態検出を行うこ
とができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成を示す図、第２〜９図は本
発明を具体化した一実施例を示し、第２図は可変バルブ
タイミング装置を備えた内・燃機関の概略構成を示す図
、第３図は可変ハルツタイミング装置の断面図、第・１
図はエンジン回転数とスロットル開度との関係を示す図
、第５図はエンジン回転数とスコツ１ヘル開度と回転数
当たりの判定用吸入空気量との関係を示す図、第６図は
ハルツタイミンク切替え制御を説明するためのフローチ
ャー）・、第７図はバルブターｒ＝ンク検出制ｉ卸を説
明するためのフローチャート、第８図はバ／ｌ／　７タ
イミンク異常検出制御を説明するためのフローチャー１
〜、第９図はアイドル回転数制御弁の制御を説明するた
めのフローチャー１・である。 Ｍｌ・・・バルブタイミング調整手段、へ／Ｉ　２・・
回転数検出手段、Ｍ３・・・吸入空気量検出手段、Ｍｌ
・・・開度検出手段、Ｍ５・・・判定用吸入空気量算出
手段、Ｍ６・・・実吸入空気量算出手段、ｉＶＩ　７・
・・比較手段、Ｍ８・・・作動状態検出手段、１・・内
燃機関としてのエンジン、４・・・燃焼室、５・・・吸
気通路、６・・・排気通路、■・・・吸気バルブ、８・
・排気バルブ、１４・・・開度検出手段としてのスロッ
トルセンサ、１７・・・吸入空気量検出手段としてのエ
アフロメータ、２１・・・回転数検出手段としての回転
数センサ、２ト・バルブタイミング調整手段としての可
変バルブタイミング装置、４３・・・判定用吸入空気量
算出手段、実吸入空気量算出手段、比較手段及び作動状
態検出手段としてのＣＰＵ、ＮＥ・・・エンジン回転数
、Ｑ−吸入空気量、（Ｑ　／　Ｎ　）ａ、　（Ｑ　／　
Ｎ　）Ｃ・回転数当たりの実吸入空気量、（Ｑ／Ｎ）ｂ
、（Ｑ／ＮＭ・・・回転数当たりの吸入空気量の判定値
、ＴＡ・・スコツ１ヘル開度。 特許出願人　　　トヨタ自動車株式会社代理人　弁理士
　恩田博宣（ほか１名）ＫＯ７ＸＬ安囲嵌〈 Ｈ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内燃機関の燃焼室への空気通路を開閉するバルブの
   バルブタイミングを、同内燃機関の運転状態に応じて調
   整するためのバルブタイミング調整手段と、 前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、 内燃機関への吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段
   と、 スロットル開度又はアクセル開度を検出する開度検出手
   段と、 内燃機関の回転数と、スロットル開度又はアクセル開度
   と、バルブタイミングとにより回転数当たりの判定用吸
   入空気量を算出する判定用吸入空気量算出手段と、 前記吸入空気量検出手段による吸入空気量と、前記回転
   数検出手段による回転数とに基づいて、回転数当たりの
   実吸入空気量を算出する実吸入空気量算出手段と、 前記回転数検出手段による回転数と前記開度検出手段に
   よる開度と前記バルブタイミング調整手段によるバルブ
   タイミングとに基づき、前記判定用吸入空気量算出手段
   にて算出された前記判定用吸入空気量と、前記実吸入空
   気量算出手段にて算出された前記実吸入空気量とを比較
   する比較手段と、 前記比較手段による比較結果に基づいて可変バルブタイ
   ミングの作動状態を検出する作動状態検出手段と を設けたことを特徴とする可変バルブタイミングの作動
   状態検出装置。