KR100264908B1 - 내연기관의 가변밸브기구의 기능진단장치 - Google Patents

Abstract

가변밸브기구의 기능을 보다 정확하게 진단한다.

제어유니트(102)에 갖추어진 밸브 폐쇄 타이밍 검출부(202)로부터 펄스 A, B가 추출되었을 때에, 진동센서(105)의 검출신호에 의거해 주파수 검출부(201)에서 흡, 배기밸브의 닫힌음의 주파수분석을 행하고(단계 2), 두개의 주파수성분의 강도를 비교하여(단계 11), 고속캠, 저속캠 제어중인가의 여부를 판정해서(단계 12, 15)기능진단을 행한다(단계 13, 14).

Description

내연기관의 가변밸브기구의 기능진단장치

본 발명은 흡, 배기밸브의 개방 특성을 운전조건에 응하여 절환하는 가변밸브기구를 갖춘 내연기관에 있어서, 특히 흡, 배기밸브 기구의 작동상태를 진단하는 장치에 관한 것이다.

종래부터 저중속(低中速)운전시의 고토크 특성과 고속운전시의 출력향상과를 양립시킬 목적으로, 흡기밸브 또는 배기밸브의 리프트 특성(개방특성)을, 예를 들면 고속용 캠과 저속용 캠을 운전조건에 응하여 나눠 사용함으로써 다르게 하고, 이렇게 해서 흡배기의 타이밍 혹은 흡기기량을 제어하는 것이 알려져 있다(일본국 특개소 63-167016 호 공보, 일본국특개소 63-57805 호 공보, 일본국특개평 5-171909호 공보등 참조).

근래, 내연기관에 있어서는 배기방출 성능에 관계된 장치의 기능진단을 행하는것이 요구되고 있다.

가변(可變)밸브기구에 대해서도, 그 작동이 정상으로 행해지지 않으면 배기 방출 악화의 요인이 되므로, 기능진단의 대상이 되고 있다. 종래의 가변밸브기구의 기능진단 장치에서는, 가동부나 유압경로에 유압을 검출하는 센서를 설치하고, 그 유압에 의해 가변밸브 기구의 기능상태를 직접 또는 간접적으로 진단하는 방법이 채용되고 있다.

그런데, 종래의 내연기관의 가변밸브 기구의 기능진단 장치에서는, 유압에 의해 가변밸브 기구의 기능을 진단하는 방법이므로, 가변밸브 기구의 가공이 곤란하고, 또 본래의 기능인 밸브 타이밍의 변화에 의해 충전(充塡)효율의 변화를 검지한다는 것이 어려우므로, 더욱 정확하게 가변밸브기구의 기능을 진단할 필요가 있었다.

본 발명은 이런 종래의 과제에 감안되어 이뤄진 것으로, 보다 정확하게 가변밸브 기구의 기능을 진단할 수 있도록 한 내연기관의 가변밸브 기구의 기능진단장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

제1도는 본 발명의 구성을 표시한 블록도.

제2도는 본 발명의 일실시예를 표시한 시스템 블록도.

제3도는 실시예의 가변밸브기구를 표시한 도면.

제4도는 실시예의 가변밸브기구를 표시한 도면(제3도의 IV-lV 단면도).

제5도는 실시예의 가변밸브기구를 표시한 도면(제4도의 V-V 단면도).

제6도는 실시예의 가변밸브기구를 표시한 도면(제4도의 Vl-Vl 단면도).

제7도는 제1실시예의 기능진단처리를 표시한 흐름도.

제8도는 제7도와 관계된 흐름도.

제9도는 제1실시예의 기능진단장치의 시간선도.

제10도는 제2실시예의 기능진단처리를 표시한 흐름도.

제11도는 제10도에 관계된 흐름도.

제12도는 제2실시예의 기능진단장치의 시간선도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

101 : 가변밸브기구 102 : 제어유니트

105 : 진동센서 106 : 캠센서

108 : 각도센서 201 : 주파수 검출부

202 : 밸브폐쇄 타이밍 검출부

이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 제1도에 도시한 바와 같이, 흡, 배기밸브의 개폐 타이밍을 기관운전조건에 따라 절환하는 가변밸브 기구를 갖춘 내연기관에 있어서, 상기 흡, 배기밸브의 밸브 폐쇄시기 동안 고레벨이 되는 밸브 폐쇄신호를 출력하는 밸브 폐쇄신호 출력 수단과, 기관의 진동을 검출하는 기관진동검출수단과, 상기 밸브 폐쇄 신호 출력 수단에 의하여 출력된 밸브 폐쇄신호가 고레벨일때 기관진동 검출수단에 의해 검출된 기관진동으로부터 흡, 배기밸브가 닫혔을 때에 발생하는 소리의 주파수 성분을 추출하는 닫힌음 추출수단과, 상기 밸브 폐쇄 신호 출력 수단에 의하여 출력된 밸브 닫힘 신호가 고레벨에서 저레벨로 내려갈때 그 닫힌음 추출수단에 의해 추출된 흡, 배기밸브의 닫힌음 주파수 성분의 강도에 의거해 가변밸브 기구의 작동상태를 진단하는 작동상태 진단수단을 갖추어 구성하도록 했다.

또 상기 가변밸브 기구는, 저속용 캠과 고속용 캠을 절환함으로써 흡, 배기 밸브의 개폐 타이밍을 절환하도록 해도 좋다.

또, 닫힌음 추출수단은, 가변밸브 기구로 절환되는 흡, 배기밸브의 폐쇄시기에 있어서, 각각 닫힌음 주파수를 추출하고, 작동상태 진단수단은, 이들 두 개의 밸브 폐쇄시기에서 추출된 닫힌음 주파수 성분의 강도를 비교하여 그 강도가 큰 쪽의 밸브 폐쇄시기를 실제 밸브 폐쇄시기로 진단을 행하도록 하여도 좋다.

또 닫힌음 추출수단은, 흡, 배기밸브의 저속 캠 또는 고속캠 제어중의 밸브 폐쇄시기에서의 닫힌음 주파수를 추출하고, 작동상태 진단수단은, 제어중의 흡, 배기밸브의 밸브 폐쇄시기에서 추출된 닫힌음 주파수 성분의 강도를, 소정 레벨과 비교해서 닫힌음 주파수 성분의 강도가 소정 레벨보다도 클 때에, 제어중의 밸브 폐쇄시기를 실제 밸브 폐쇄시기로 행하도록 하여도 좋다.

상기의 구성에 따르면, 청구항 1의 발명에 관계된 내연기관의 가변 밸브기구의 기능진단 장치에서는, 밸브폐쇄신호 출력 수단으로부터의 신호가 고레벨일때 흡, 배기밸브의 밸브 폐쇄시에 발생하는 닫힌음 주파수 성분의 강도가 닫힌음 추출수단에 의해 추출되고, 그 닫힌음 주파수 성분의 강도에 의거하여 가변밸브 기구의 밸브 폐쇄시기가 판명된다. 따라서, 작동상태 진단수단은, 상기 실제 밸브 폐쇄시기와, 흡, 배기밸브의 가변밸브 기구로의 제어지령에 의한 흡, 배기밸브의 밸브 폐쇄시기를 비교함으로써 가변밸브기구의 작동상태의 정부(正否)를 진단할 수 있다.

이렇게 흡, 배기밸브가 실제로 닫혔을 때에 발생하는 주파수 성분의 강도를 검출하여 가변밸브기구의 기능을 진단하게 되었으므로, 보다 정확하게 가변밸브 기구의 기능을 진단하는 일이 가능해진다.

또 청구항 2의 발명에 관계된 내연기관의 가변밸브기구의 기능진단 장치에서는, 가변밸브 기구가 저속용 캠과 고속용 캠을 절환하도록 하였으므로, 저속용 캠과 고속용 캠 제어시의 닫힌음 주파수성분의 강도가 추출되어, 가변밸브기구의 작동상태의 정부가 진단된다.

또, 청구항 3의 발명에 관계된 내연기관의 가변밸브기구의 기능진단장치에서는, 두가지의 밸브 폐쇄시기 근방에서 추출된 닫힌음의 주파수성분의 강도가 비교되고, 그 강도가 큰 쪽의 밸브 폐쇄시기가 실제 밸브 폐쇄시기로 진단된다.

또 청구항 4의 발명에 관계된 내연기관의 가변밸브기구의 기능진단장치에서는, 제어중의 흡, 배기밸브의 밸브 폐쇄시기 근방에서 추출된 닫힌음의 주파수성분의 강도가 소정 레벨과 비교되고, 닫힌음 주파수성분의 강도가 소정 레벨보다도 클때에 제어중의 밸브 폐쇄시기가 실제 밸브 폐쇄시기로서 진단된다.

이하 본 발명의 실시예를 설명한다.

제2도는 본 실시예의 시스템 구성의 개략을 표시한 블록도이다.

제2도에 있어서, 내연기관의 엔진에는 밸브의 개방 특성(리프트 특성)을 미리 설정된 복수 종류로 선택적 절환하는 가변밸브기구(101)가 설치되어 있다. 이 가변밸브기구(101)는 작동유압에 의해 밸브 개방특성을 절환하는 유압식 가변기구이다.

제어유니트(102)에는, 마이크로컴퓨터가 내장되고, 이 가변밸브기구(101)로의 작동유압의 공급을 제어해서 절환밸브(103)(유압제어밸브)를 구동 제어한다.

이어 제3도-제6도에 상기 가변밸브기구(101)의 구체적예를 표시한다.

이것에 대해 설명하면, 각 기통에는 2 개의 흡기밸브 V에 대응한 한 개의 로커암(1)이 설치되어 있다. 상기 로커암(1)의 한쪽 끝은 각 기통에 공통된 중공의 메인 로커 샤프트(3)를 개재해서 실린더헤드에 요동가능하게 지지되고, 로커암(1)의 두다리의 다른쪽 끝은 각각 흡기밸브 V 의 스템 정상부에 접촉된다.

로커암(1)은 평면으로 보면 거의 두다리의 모양으로 형성되고, 로커암(1)에는 그 중앙 위쪽에 한개의 자유 태핏(cam follower)(2)이 설치되어 있다. 그리고 제4도에 있어서, 자유 태핏(2)의 양측에는 저속용 캠(21, 21)이 접촉되는 롤러(11, 11)가 설치되어 있다.

자유 태핏(2)의 기단(基端)은, 서브로커샤프트(16)를 개재해서 로커암(1)에 요동자유롭게(상대회전가능) 지지되어 있다. 자유 태핏(2)은 흡기밸브 V 에 접촉하는 부위를 갖지않고, 그 선단에는 고속용 캠(22)에 미끄럼접촉되는 태핏부(2A)가 원호 모양으로 돌출해서 형성되어 있다.

또 자유 태핏(2)의 하측에는, 스프링 리테이너(29)가 왕복가능하게 끼워 맞춰지는 요부(27)가 형성되고, 상기 스프링 리테이너(29)는, 그 기단이 상기 요부(27)의 저면에 지지되는 코일스프링(26)의 탄성력에 의해 로커샤프트(3)에 접촉하도록 되어 있다.

또 전술한 자유 태핏(2)에는, 태핏부(2A)의 하측에 후술하는 레버부재(7)가 걸려 맞추어지는 턱부(2B)와, 이것에 연결된 경사부(2C)가 형성되어 있다. 또 로커암(1)의 하방측에는, 로커샤프트(3)의 옆에서 핀(6)에 의해 요동자유롭게 지지된 레버부재(7)가 설치되어 있다.

상기 레버부재(7)상방측에는, 돌기(7A)가 일체로 형성되고, 로커암(1)에 형성된 요부(8)에 수용된 리턴 스프링(9)및 스프링 리테이너(10)에 의해 전술한 자유 태핏(2)과의 걸림이 해제되는 방향으로 힘이 가해진다.

한편, 레버부재(7)의 하단부에는, 로커암(1)에 설치된 유압실(34)에 대한 작동유압의 공급에 의해 구동되는 작동 플런저(31)가 접촉되어 있다.

상기 유압실(34)에 작동유압을 유도하는 기름의 통로는, 로커암(1)및 메인 로커 샤프트(3)의 내부를 통해서 설치된다. 로커암(1)에는 유압실(34)에 한쪽 끝이 개방됨과 동시에 다른쪽 끝은 메인 로커 샤프트(3)의 축받이면에 관통되는 통공(41)이 형성되어 있다. 또 메인 로커 샤프트(3)의 내부에는 오일 갤러리(42)가 축방향으로 형성되고, 이 오일 갤러리(42)는 통공(43)을 거쳐서 로커암(1)의 통공(41)에 연통되어 있다.

상기 오일 갤러리(42)에는, 상기 제어유니트(102)에서 그 작동이 제어되는 절환밸브(103)를 개재해서, 엔진에 의해 구동되는 오일펌프(도시생략)의 분출유압이 선택적으로 유도된다.

저속용 캠(21, 21)과 이들 사이의 고속용 캠(22)은, 각각 공통 캠 샤프트(20)에 일체로 형성되고, 엔진의 저회전시와 고회전시에 요구되는 밸브 리프트 특성(개방특성)을 만족시키도록 다른 형상으로 형성되어 있다. 요컨데, 고속용 캠(22)은 저속을 캠(21)과 비교해, 밸브 리프트량 혹은 밸브 개방기간의 적어도 한쪽을 크게 하는 캠 프로파일을 갖고 있다. 또, 본 실시예에서는 밸브 리프트 량과 개방 기간을 모두 크게 하는 것으로, 상기 고속용 캠(22)과 저속용 캠(21)을 나눠 사용함으로서, 밸브 개방특성을 2 종류로 절환할 수 있게 되어 있다.

이와같이 구성된 가변밸브기구(101)에 의하면, 유압실(34)에 작동유압이 공급되지않은 상태(절환밸브 103 에 의한 유압 릴리프 상태)에서는 로커암(1)은 저속용 캠(21)의 캠 프로파일에 의해 요동되어, 각 흡기밸브 V 의 개폐구동을 행한다. 이 때, 자유 태핏(2)은 고속캠(22)에 의해 요동되지만, 스프링(9)의 힘에 의해 레버부재(7)는 제5도에 실선으로 나타낸 위치에 있다. 따라서, 자유 태핏(2)으로부터 입력이 있더라도, 스프링(26)이 휘어지므로, 로커암(1)의 동작은 영향받지 않는다.

이것에 대해, 유압실(34)에 작동유압이 공급되면, 작동 플런저(31)가 레버부재(7)를 리턴 스프링(9)에 대항해서 요동시키고, 제5도의 파선으로 표시된 위치로 되돌아가게 한다. 이 상태에서는, 레버부재(7)의 끝부가 자유 태핏(2)의 턱부(2B)에 걸려 맞춰짐으로써, 로커암(1)및 태핏(2)이 연결되어 일체로 되고, 메인 로커 샤프트(3)를 중심으로 요동하게 된다.

여기서, 고속용 캠(22)은 저속용 캠(21)과 비교해, 밸브 개방 각도 및 밸브 리프트 량이 함께 커지도록 형성되어 있으므로, 자유 태핏(2)이 로커암(1)과 일체화되어 요동할 때에는, 로커암(1)의 롤러(11)가 저속용캠(21)으로부터 부상하고, 각 흡기밸브 V 는 고속용 캠(22)의 프로파일을 따라 개폐 구동되어, 개방 각도 및 리프트 량이 모두 커진다.

한편, 고속용 캠(22)으로부터 저속용 캠(21)으로의 절환은, 절환밸브(103)의 제어에 의해 유압실(34)로 유도되는 유압을 저하시키고, 리턴 스프링(9)의 탄성 복원력에 의해 레버부재(7)및 작동 플런저(31)가 원래의 위치(제5도의 실선위치)로 이동되어 로커암(1)의 구속을 해제함으로써 행해진다.

이렇게, 절환밸브(103)에 의해 유압실(34)에 대한 작동유압을 선택적으로 공급함으로써, 저속용 캠(22)의 프로파일에 의한 저속 영역에 적합한 밸브 개방 특성과, 고속용 캠(21)의 프로파일에 의한 저속용 캠(22)보다 개방 각도 및 리프트 량이 큰 고속 영역에 적합한 밸브 개방 특성의 어느 한쪽을 절환하여 선택할 수 있도록 되어 있다.

또, 본 실시예에서는, 고속용 캠(21)과 저속용 캠(22)과의 절환을, 전술한 바와 같이, 레버부재(7)의 요동에 의하여 상기 로커암(1)과 태핏(2)을 연결시킬 것인가의 여부에 의해 수행되도록 구성하였으나, 캠의 절환기구가 상기에 한정되는 것은 아니다.

예를들면, 일본국특개소 63-167016 호 공보, 일본국특개소 63-57805 호 공보 등에 개시된 것과 같이, 고속용 로커암과 저속용 로커암을 로커샤프트와 평행한 방향으로 끼워맞춤 홈에 플런저를 걸어 맞춤하거나, 해제하는 일을 선택적으로 연결시킴으로써, 고속용 캠과 저속용 캠의 절환이 행해지도록 구성하여도 좋다.

또, 복수의 캠을 나눠 사용하는 구성이 아니고, 작동각이 일정한 채로 캠 위상을 제어할 수 있는 캠 스프로킷을 캠 샤프트에 설치하고, 흡기밸브 개폐시기를 속도 영역마다의 적정시기에 절환할 수 있게 한 가변 밸브 타이밍 제어장치(「신형차 해독서(FGY32-1)」제 B - 44 페이지 - 제 B - 45 페이지, 편집발행 닛산자동차주식회사, 1991년 8월 발행등 참조)로 하여도 좋고, 가변밸브기구(101)의 구성은 한정되는 것이 아니다.

이어 본 발명에 관계된 가변밸브기구의 기능진단장치의 구성에 대해 설명한다.

제2도에 있어, 엔진(104)에는 진동을 검출하는 기관진동 검출수단으로서의 진동센서(105)와, 캠 샤프트의 회전각을 검출해서 REF 신호를 출력하는 캠센서(106)와, 크랭크축(107)의 각도를 검출해서 POS 신호를 출력하는 각도센서(108)가 설치되고, 이들 센서의 검출신호는, 제 어유니트(102)에 입력된다.

제어유니트(102)에는, 진동센서(105)의 검출신호의 주파수 성분 및 그 강도를 검출하기 위한 아나로그 필터, 디지털 필터, FET, Wavelet 등을 갖는 닫힌음 추출수단으로서의 주파수 검출수단(201)과, 캠 센서(106)로부터 출력된 REF 신호와 각도센서(108)로부터 출력된 POS 신호에 의거해 고속캠 및 저속캠 절환시의 흡, 배기밸브의 밸브 폐쇄시기 근방을 설정해서 밸브폐쇄 윈도우펄스(이하, 단순히 펄스라 기재한다)를 출력하는 밸브폐쇄 타이밍 검출부(202)가 구비되어 있다.

제어유니트(102)에 내장된 마이크로컴퓨터는, 밸브폐쇄 타이밍 검출부(202)로부터 출력된 밸브폐쇄 윈도우펄스와 주파수 검출부(201)에 의해 검출된 진동센서(105)의 검출신호의 주파수성분 및 그 강도에 의거해 상기 가변밸브기구(101)의 기능을 진단한다. 이 처리는 소프트웨어에 의해 행해진다.

이어 이 가변밸브기구(101)의 기능진단처리를 두가지 실시예에 의거해 설명한다.

우선, 제1실시예는, 흡, 배기밸브의 절환제어되는 두가지의 밸브 폐쇄시기 근방에 있어서, 닫힌음의 주파수성분의 강도를 추출하고 두가지 주파수성분의 강도를 비교해서 가변밸브기구의 기능을 진단하도록 되어 있다.

제7도, 제8도는 제1실시예의 흐름도, 제9도는 제1실시예의 시간선도를 표시한 것이다. 즉, 제1실시예의 경우, 밸브 폐쇄타이밍 검출부(202)로부터는, 제9도에 표시된 바와 같이, 두 개의 펄스, 즉, 고속캠 절환제어중의 밸브 폐쇄시기 근방에서 Hi 레벨이 되는 펄스 A 와, 저속캠 절환제어중의 밸브 폐쇄시기 근방에서 Hi 레벨이 되는 펄스 B 를 출력하도록 한다.

제7도의 단계(도면에서는 「S」라 기재하고 있고, 이하 같음.) 1 에서는, 밸브 폐쇄 타이밍 검출부(202)로부터 출력된 제9도에 표시된 바와 같은 펄스가 Hi 레벨인가의 여부를 조사한다.

펄스 A, B가 Low 레벨일 때에는, 그대로 이 루틴을 종료한다.

펄스 A 또는 펄스 B가 Hi 레벨일 때에는, 단계 2로 나아가 주파수 검출부(201)에 있어서 주파수 분석을 행한다.

펄스 A 또는 펄스 B가 Hi 레벨로부터 Low 레벨로 내려갈 때는 단계 3 → 단계 4로 나아가고, 그 내려감이 고속캠 작동기간에 대응하는 펄스 A의 내려감인가, 저속캠 작동기간에 대응하는 펄스 B의 내려감인가를 판단한다. 그리고, 펄스 A의 내려감인 경우에는, 단계 5로 나아가고, 주파수 분석결과를 예를들면 마이크로컴퓨터의 A 레지스터에 격납하고, 펄스 B의 내려감인 경우에는, 단계 6으로 나아가고, 주파수 분석결과를 B 레지스터에 격납해서 이 루틴을 종료한다.

이어 제8도의 단계 11 에서는, A레지스터의 주파수성분과 B 레지스터에 격납된 주파수성분의 강도를 비교한다.

A 레지스터에 격납된 값이 B 레지스터에 격납된 값 이상인 경우 단계 11 → 단계 12로 나아간다. 그리고 고속캠 제어중일 때에는 고속캠 제어 중에 흡, 배기밸브의 작동에 의한 주파성분의 강도가 커지고 있으므로, 단계 12 → 13으로 나아가고, 흡, 배기밸브가 정상으로 작동하고 있고 가변밸브기구(101)의 기능을 정상이라고 판단한다.

또, A 레지스터에 격납된 값이 B 레지스터에 격납된 값보다도 작은 경우에 저속캠 제어중일 때에는, 똑같이 해서 단계 11 → 15 → 13으로 나아가고 기능진단이 정상이라고 판단한다.

한편, A 레지스터에 격납된 값이 B 레지스터에 격납된 값보다도 작고, 고속 캠 제어중인 경우에는 단계 11 → 12 → 14로 나아가고, 기능진단. 비정상이라고 판단한다. 또 A 레지스터에 격납된 값이 B 레지스터에 격납된 값보다도 크고, 저속캠 제어중인 경우에도 단계 11 → 15 → 14로 나아가고, 기능진단 비정상이라고 판단한다.

이러한 이 루틴이 작동상태 진단수단에 상당한다.

이런 구성에 의하면, 각각 고속 캠 제어지령시, 저속캠 제어지령시의 밸브폐쇄시기 근방에서 펄스 A,B를 발생시키고, 두 개의 펄스 A,B가 입력되었을 때에, 진동센서 105의 검출신호에 의거해 흡, 배기밸브의 닫힌음의 주파수분석을 행하고, 두 개의 주파수 분석결과를 비교해서 기능진단을 행함으로써, 실제로 흡, 배기밸브가 닫혔을 때에 발생하는 주파수성분의 강도에 의거해 기능진단이 행해지므로, 보다 정확하게 기능진단을 행할 수 있어 진단성능이 향상된다. 또, 복잡한 기구를 갖는 유압센서등을 필요로 하지 않으므로, 비용을 저감할 수 있다.

이어 제2실시예에 대해 설명한다.

이것은 가변밸브기구에 의해 절환 제어되는 흡, 배기밸브의 폐쇄시기 근방에서, 닫힌음의 주파수성분을 추출하고, 그 닫힌음 주파수성분의 강도가 소정레벨 이상인가의 여부를 조사함으로써, 가변밸브기구의 기능진단을 행하도록 한 것이다.

또, 제2실시예의 구성은, 제2도에 도시한 바와 같이, 제1실시예와 같은 구성이지만, 밸브 폐쇄 타이밍 검출부로부터는, 고속캠 또는 저속캠 절환 제어중의 밸브 폐쇄시기 근방을 Hi 레벨로 하는 하나의 펄스를 출력하도록 되어 있다.

또 제10도, 제11도는 제1실시예의 흐름도, 제12도는 제2실시예의 시간선도를 보인 것으로 제1실시예와 동일한 동작을 하는 단계에 대해서는 동일 단계 번호를 붙이고 있다.

흡, 배기밸브의 밸브 폐쇄시기 근방이고, 밸브폐쇄 타이밍 검출부(202)로부터 Hi 레벨의 펄스가 출력되고 있는 기간중, 주파수 검출부(201)에서는 실제 밸브 폐쇄시의 주파수성분이 추출되고(단계 2), 그 분석결과가 펄스가 내려갈 시에 레지스터에 입력된다 (단계 3 → 21).

예를 들면, 제12도에 있어서, Hi 레벨의 펄스가 기간 T₁- T₃에서 출력된다. 기간 T₁은 예를들면 제어지령이 저속캠 제어이고, 기간 T₂, T₃은 고속캠 제어중이며 각각의 기간중에서 펄스가 출력되었을 때의 주파수 분석 결과가 레지스터에 격납된다.

어이 분석된 주파수분석 결과에 의거해 제11도의 흐름도 및 제12도의 시간선도에 따라 그 기능진단을 행한다.

저속캠 제어중의 기간 T₁, 고속캠 제어중의 기간 T₂에서는, 펄스가 출력되었을 때, 레지스터에 격납된 주파수성분의 강도가 소정 레벨 이상이 되어 있으므로, 그 경우에는, 단계 33으로 나아가고, 기능이 정상이라 진단한다.

한편, 기간 T₃에서는 펄스가 고속캠 제어의 밸브 폐쇄시기 근방에서 출력되지만, 레지스터에 격납된 주파수성분의 강도는 소정레벨 이하로 되어 있으므로, 그 경우에는 단계 34로 나아가고, 기능진단이 비정상이라 판단한다.

이렇게 고속캠 또는 저속캠 절환제어중의 밸브 폐쇄시기 근방에 있어서 펄스 C를 출력하고, 그 기간의 주파수성분이 소정레벨 이상인가의 여부를 검출하도록 하더라도, 가변밸브기구의 기능진단을 행할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 청구항 1의 발명에 관계된 내연기관의 가변밸브기구의 기능진단장치에서는, 흡, 배기밸브의 밸브 폐쇄시에 발생하는 닫힌음의 주파수성분의 강도를 추출하고, 그 강도에 의거하여, 실제 밸브 폐쇄시기를 제어지령시의 밸브 폐쇄시기와 비교해서 진단함으로써, 흡, 배기밸브가 실제로 닫힐 때에 발생하는 주파수성분의 강도에 의거해 가변밸브기구의 기능이 진단되므로, 보다 정확하게 가변밸브기구의 기능을 진단할 수 있고, 진단성능이 향상되고, 또한 복잡한 기구를 요하지 않게 되므로 비용을 저감할 수 있다.

청구항 2의 발명에 관계된 내연기관의 가변밸브기구의 기능진단장치에서는, 닫힌음 주파수성분의 강도를, 저속용캠 제어시와 고속용 캠 제어시에만 추출함으로써, 정확하면서 용이하게 가변밸브기구의 기능을 진단할 수 있다.

청구항 3의 발명에 관계된 내연기관의 가변밸브기구의 기능진단장치에서는, 두개의 밸브 폐쇄시기 근방에서 추출된 닫힌음 주파수성분의 강도를 비교함으로써, 정확하고, 용이하게 가변밸브기구의 기능을 진단할 수 있다.

청구항 4의 발명에 관계된 내연기관의 가변밸브기구의 기능진단장치에서는, 제어중의 흡, 배기밸브의 밸브 폐쇄시기 근방에서 추출된 닫힌음의 주파수성분의 강도를 소정레벨과 비교함으로써, 정확하고 용이하게 가변밸브의 기능을 진단할 수 있다.

Claims (4)

1. 흡, 배기밸브의 개폐 타이밍을 기관운전조건에 따라 절환하는 가변밸브기구를 갖춘 내연기관에 있어서, 상기 흡, 배기밸브의 밸브 폐쇄시기동안 고레벨이 되는 밸브 폐쇄 신호를 출력하는 밸브 폐쇄 신호 출력 수단과, 기관진동을 검출하는 기관진동 검출수단과, 상기 밸브 폐쇄 신호 출력 수단에 의하여 출력된 밸브 폐쇄 신호가 고레벨일때, 기관진동 검출수단에 의해 검출된 기관진동으로부터 흡, 배기밸브의 닫힌음 주파수성분을 추출하는 닫힌음 추출수단과, 상기 밸브 폐쇄 신호 출력 수단에 의하여 출력된 밸브 닫힘 신호가 고레벨에서 저레벨로 내려갈때, 상기 닫힌음 추출수단에 의해 추출된 흡, 배기밸브의 닫힌음 주파수성분의 강도에 의거해 가변밸브기구의 작동상태를 진단하는 작동상태 진단수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브기구의 기능진단장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 가변밸브기구는, 저속용 캠과 고속용 캠을 절환함으로써 흡, 배기밸브의 밸브폐쇄 타이밍을 절환하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브기구의 기능진단장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 닫힌음 추출수단은, 가변밸브기구로 절환되어지는 흡, 배기밸브의 밸브 폐쇄시기에 있어서, 각각 닫힌음 주파수를 추출하고, 상기 작동상태 진단수단은 이들 두가지 밸브 폐쇄시기에서 추출된 닫힌음 주파수성분일 강도를 비교해서, 그 강도가 큰 쪽의 밸브 폐쇄시기를 실제 밸브 폐쇄시기로 진단하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브기구의 기능진단장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 닫힌음 추출수단은 흡, 배기밸브의 저속캠 또는 고속캠 제어중의 밸브 폐쇄시기에서의 닫힌음 주파수를 추출하고, 상기 작동상태 진단수단은 제어중의 흡, 배기밸브의 밸브 폐쇄시기에서 추출된 닫힌음 주파수성분의 강도를 소정 레벨과 비교하고, 닫힌음 주파수성분의 강도가 소정 레벨보다도 클 때에 제어중의 밸브 폐쇄시기를 실제 밸브 폐쇄시기로서 진단을 하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브기구의 기능진단장치.