JP2935237B2 - 内燃エンジンのノッキング制御装置 - Google Patents

内燃エンジンのノッキング制御装置

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JP2935237B2
JP2935237B2 JP63255295A JP25529588A JP2935237B2 JP 2935237 B2 JP2935237 B2 JP 2935237B2 JP 63255295 A JP63255295 A JP 63255295A JP 25529588 A JP25529588 A JP 25529588A JP 2935237 B2 JP2935237 B2 JP 2935237B2
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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。
（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。
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。
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際
及びノッキングが発生しなくなってから進角する際に、
その遅角量、遅角速度、進角量、進角速度等を各バルブ
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。
前記従来の方法によるノッキング判定レベルの設定を
例にとって更に具体的に説明すると、第19図に示すよう
に、ノックセンサで検出されるエンジン振動のうちでノ
ッキングが発生しないクランク角範囲であるノイズゲー
トで検出される振動（ノイズレベル）に基づいて全エン
ジン回転数域に亘り同一式でノック判定レベルを設定
し、ノッキングの発生する可能性があるクランク角範囲
であるTDC以降のノックゲートで検出される振動が前記
ノック判定レベルを越えたときノッキングが発生してい
ると判定する。
しかしながら、ノイズゲートで検出されるノイズレベ
ルはエンジン回転数の上昇につれて上昇する傾向がある
が、低速バルブタイミングのノイズレベルと、高速バル
ブタイミングのそれとはレベルが異なり、低速バルブタ
イミングのノイズレベルが高速バルブタイミングのそれ
よりも高い。これは低速バルブタイミングで高エンジン
回転数となると、カムのクランク角度に対するリフト量
の勾配が急峻なことや、ロッカーアームバネの荷重変化
等によりカムとロッカーアームの摺動振動が増えること
が原因と考えられる。
このノイズレベルの差のために同一算出式でノック判
定レベルを算出すると低速バルブタイミングと高速バル
ブタイミングとでは大きく異なってしまい、しかも、ノ
イズレベルはエンジン回転数の上昇につれて例えばエン
ジン回転数4800rpm付近から急上昇に転じ、その上昇率
は低速バルブタイミングの方が高速バルブタイミングよ
り大きいため、高エンジン回転数域での低速バルブタイ
ミングのノック判定レベルは高速バルブタイミングでの
それよりもかなり大きくなり、従って特に高エンジン回
転数域ではノッキングが正確に判定できないという問題
があった。
（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燃焼特性の異なる各バ
ルブタイミングに対して最適なノッキング制御が実行可
能なノッキング制御装置を提供することを第１の目的と
し、バルブタイミングに拘わらず、ノッキング状態をよ
り正確に判定し、各バルブタイミングに対して最適なノ
ッキング制御が実行可能なノッキング制御装置と提供す
ることを第２の目的とする。
（課題を解決するための手段） 上記第１の目的を達成するため請求項１に記載の発明
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変更制御
するバルブタイミング制御手段と、該バルブタイミング
制御手段によるバルブタイミングの変更作動完了状態を
検出するバルブタイミング状態検出手段と、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に基づきノッキングの発生
を判定するノッキング判定手段と、該ノッキング判定手
段の出力に応じて前記エンジンの制御パラメータに補正
量を加算又は減算することにより限界値まで徐々に変化
させ、前記エンジンを制御するノッキング制御手段と、
前記補正量及び前記限界値の少なくとも一方を、前記バ
ルブタイミング状態検出手段によって検出された変更作
動完了後のバルブタイミングに応じて選択する制御パラ
メータ選択手段とから成るようにしたものである。
また請求項２に記載の発明は、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作動状態を検出する
バルブタイミング状態検出手段と、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に基づきノッキングの発生を判定す
るノッキング判定手段と、該ノッキング判定手段により
ノッキングが発生していると判定されたときは、前記エ
ンジンの制御パラメータに補正量を加算又は減算する一
方、前記ノッキング判定手段により所定期間に亘ってノ
ッキングが発生していないと判定されたときは、前記制
御パラメータに前記補正量を減算又は加算することによ
り、前記エンジンを制御するノッキング制御手段と、前
記所定期間の値を、前記バルブタイミング状態検出手段
の出力に応じて選択する制御パラメータ選択手段とから
成るようにしたものである。
上記第２の目的を達成するため請求項３に記載の発明
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
手段の作動状態を検出するバルブタイミング状態検出手
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と所定の
ノッキング判定レベルとを比較することによりノッキン
グの発生を判定するノッキング判定手段と、該ノッキン
グ判定手段の出力に応じ前記エンジンを制御するノッキ
ング制御手段と、前記ノッキング判定手段のノッキング
判定レベルを、前記バルブタイミング状態検出手段の出
力に応じて選択する制御パラメータ選択手段とから成る
ようにしたものである。
（作用） 請求項１に記載のノッキング制御装置によれば、ノッ
キング判定手段の出力に応じてエンジンの制御パラメー
タに補正量を加算又は減算することにより限界値まで徐
々に変化させて、エンジンが制御され、前記補正量及び
限界値の少なくとも一方が、バルブタイミング変更作動
完了後のバルブタイミングに応じて選択される。
請求項２に記載のノッキング制御装置によれば、ノッ
キングが発生していると判定されたときは、エンジンの
制御パラメータに補正量を加算又は減算する一方、所定
期間に亘ってノッキングが発生していないと判定された
ときは、前記制御パラメータに前記補正量を減算又は加
算することにより、エンジンが制御され、前記所定期間
の値が、バルブタイミング状態検出手段に出力に応じて
選択される。
請求項３に記載のノッキング制御装置によれば、ノッ
キング検出手段の出力と所定のノッキング判定レベルと
を比較することによりノッキングの発生が判定され、そ
の判定結果に応じてエンジンが制御され、前記ノッキン
グ判定手段のノッキング判定レベルが、バルブタイミン
グ状態検出手段の出力に応じて選択される。
（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。
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。
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。
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。
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
火プラグ22の点火時期θigが制御される。
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。
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（PBA）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
（TA）センサ９が取付けられており、吸気温TAを検出し
て対応する電気信号を出力してECU5に供給する。
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。
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。
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。
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。
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TOUTを演算する。
TOUT＝Ti×KWOT×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PBA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（TiLマップ）と高速バ
ルブタイミング用（TiHマップ）の２つのマップが記憶
手段5cに記憶されている。
KWOT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。
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。
CPU5bは、更にエンジン回転数Neと吸気管内絶対圧PBA
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（θigLマップ）と高速バルブタイミ
ング用（θigH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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
各カムホルダ59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。
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。
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との間に作動油圧室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。
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。
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。
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
開弁作動したときに、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。
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。
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。
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。
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。
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。
第５図に、前記低速バルブタイミング用のTiLマップ
のTi値を実線、高速バルブタイミング用のTiH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。
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。
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KWOT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TVTを実験的に求め、TVTテ
ーブルからNeに応じたTVTの値を算出してTOUTがTVT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、TOUT≧TVT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TVTテーブルを使用す
る。
又、エンジンの過回転を防止すべく、Neがレブリミッ
タ値NHFC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NHFC1（例
えば7500rpm）、高速バルブタイミングでは比較的高い
値NHFC2（例えば8100rpm）に設定するようにした。
次に、第８図を参照してバルブタイミングの切換特性
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。
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。
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TOUTとTVT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TiLマップと高速バルブタイミング用のTiH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、TOUTの算出に関与する
Ne、PBA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PBA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。
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。
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。
具体的には吸気管内絶対圧（PBA）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。
ステップ901の答が肯定（YES）、即ちフェールセーフ
すべきときには後述のステップ932に進み、否定（NO）
のときにはステップ902へ進む。
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tSTが０になったか否か
を判別するステップであり、tST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tST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。
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TiLマップとTiHマップとを検索
し、現時点でのNe、PBAに応じたTiLマップのTi値（以下
TiLと記す）とTiHマップのTi値（以下TiH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TVTテーブルからNeに応じたTVTを読み出し、ステップ
912でこのTVTと前回ループのTOUTとを比較して、TOUT≧
TVT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＜TVT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TiLとTiH
とを比較する。その結果、TiL＞TiH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tVTOFF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、TOUT≧TVT、Ne≧Ne2、TiL≦TiH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tVTOFF（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。
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の油圧が低圧になったか否か
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tLVT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、tLVT＝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tHVTを設
定時間（例えば0.1秒）にセットし、次にステップ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TiLマップと低速バルブタイミング
用点火時期マップ（θigL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NHFCを低速
バルブタイミング用の値NHFC1とする処理を行なう。
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tHVT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tHVT＝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tLVT
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TiHマップと高速バルブタイミン
グ用点火時期マップ（θigHマップ）とを選択する処理
を行ない、続くステップ928でNHFCを高速バルブタイミ
ング用の値NHFC2とする処理を行なう。
ところで、上記した両切換ディレータイマtHVT,tLVT
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。
一方、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905,9
06の答が肯定（YES）のとき、即ち、始動中及び始動後
設定時間経過前、暖機中、停車中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TiHマップを選択したか否かを判別
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の答が肯定
（YES）のとき、即ち前回ループTiHマップを選択してい
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TiH
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。
ところで、上記したNHFC1はNe2より高く設定されてお
り、通常はNeがNHFC1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、NHFCの値がN
HFC2に切換えられるため、NHFC1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、NHFC1
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、tHVT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、NHFC1での燃料カットが行
なわれる。
尚、上記ステップ910でのTiLマップとTiHマップの検
索処理のサブルーチンでは、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TiLをTiL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、TiL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。
又、ステップ911でのTVT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TVTをTVT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、TVTを算出値から所定のヒステリシス量ΔTVT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。
一方、前記ステップ901の答が肯定（YES）、即ちフェ
ールセーフ中のときには、電磁弁23の閉弁指令を出し
（ステップ932）、エンジン回転数Neがフェールセーフ
用所定値NeFS（例えば3,000rpm）より高いか否かを判別
する（ステップ933）。その答が肯定（YES）、即ちNe＞
NeFSが成立するときには、高速バルブタイミング用のTi
HマップとθigHマップとを選択し（ステップ934）、前
記ステップ927に進む。一方、Ne≦NeFSが成立するとき
には低速バルブタイミング用のTiLマップとθigLマップ
とを選択し（ステップ935）、前記ステップ927に進む。
このように、フェールセーフ中にはエンジン回転数Ne
に応じて、使用するTiマップを変更するようにしたの
で、以下のような不具合を防止することができる。即
ち、フェールセーフ中に電磁弁23の閉弁指令を出力して
いるにもかかわらず、切換弁99の弁体あるいは連結切換
機構56i,56eの切換ピンにひっかかり等が生じて低速バ
ルブタイミング側に切換わらず、実際のバルブタイミン
グが高速バルブタイミングとなっているような場合にお
いては、エンジン回転数Neが高い運転状態で低速バルブ
タイミング用のTiLマップを使用して燃料噴射時間を決
定すると、混合気の空燃比がオーバーリーンとなり、燃
焼温度あるいは排気ガス浄化装置の触媒温度の上昇を引
き起こす。その結果、点火プラグの溶損、触媒の耐久性
劣化等の問題が発生するが、上述のステップ933〜935に
よりこのような問題を回避することができる。
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。
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PBAを読み出し（ステップ1201）、該Ne、PBA
に応じて第９図のステップ925,926,934,935で選択され
たθigLマップ又はθigH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TA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θigKNを読み出す（ステップ120
5）。前記ステップ1202,1204,1205で得られたθig−
BASE、θig−COR、θigKNを合算して最終点火進角量θi
gを算出し（ステップ1206）、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。
前記ステップ1205で読み出されるノッキング補正変数
θigKN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）NLL、Hi V/Tの平均値（ノイズ
レベル）NLH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NLL、NLHに、Lo V/T、Hi V/Tで夫々設
定されるアンプゲイン（乗算項）GL,GH及びオフセット
（加算項）OSL,OSHを下記式（２），（３）に従に乗算
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。
aLo＝NLL×GL＋OSL …（２） aHi＝NLH×GH＋OSH …（３） 前記アンプゲインGL,GH及びオフセットOSL,OSH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GL及
びオフセットOSL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NLL及びN
LH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。
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。
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θigKN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。
まず、ステップ1401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及び935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及び934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。
前記ステップ1401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
2）、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1403）。該各種制御データ
とは、ステップ1404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ンク角度位置、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θigKNRD、第16図のθigKNAV）、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ΔθRD、第16図のΔθAV）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。
ステップ1404では前記ステップ1402,1403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GLL,GLH及びオフセットOSL,OSH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1405）、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1406）、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
7）。
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θ
igKNを算出する。
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θigKNから
所定の遅角補正量ΔθRDを減算して補正変数θigKNを算
出し（ステップ1502）、該θigKNが所定の遅角限界値θ
igKNRDより大きいか否かを判別する（ステップ1503）。
該θigKNRD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θigKNが限界値θigKNRDを越えたときにはノ
ッキング補正変数θigKNはθigKNRD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θigKNがノッキング補正変数θigKNとして決定され
る。
一方、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θigKNを算出する。
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θigKNに所定の進角補正量Δθ
AVを加算して補正係数θigKN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。
次に前記ステップ1605で算出された補正変数θigKN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θigKNが所定の進角限界値θigKNAVより
大きいか否かを判別する（ステップ1606）。該θigKNAV
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θigKNが限界
値θigKNAVを越えたときには補正変数θigKNはθigKNAV
とされ（ステップ1607）、否定（NO）のときには、該θ
igKNが補正変数θigKNとして決定される。
なお、前記遅角補正量ΔθRD、進角補正量ΔθAV、遅
角限界値θigKNRD、進角限界値θigKNAV、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。
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
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。
以上のように本発明によれば、バルブタイミングに応
じた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が選択され、それにより最
適なノッキング制御が行なわれるが、更に、本発明で
は、第14図のステップ1401でのバルブタイミング判別を
電磁弁23の開閉によらず、第９図のステップ925,926,93
4,935を通過してLo V/T用マップ及びHi V/T用マップの
いずれを選択したかによって判定している。従って、電
磁弁23の開閉によってバルブタイミングを判別した場合
には、電磁弁23の開又は閉に正しく応じたバルブタイミ
ングにならない異常時にバルブタイミング判別が正しく
行なわれずノッキング制御が正確に行なわれないことに
なるのに対し、本発明ではステップ925,926,934,935の
実行に基づきバルブタイミングを判別しているので、ノ
ッキング制御は正確に行なわれ、ノッキング発生による
エンジンの商品性の悪化、燃費の悪化、最悪の場合には
エンジンの損傷等を回避できる。
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、ノッキングの発生を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。
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。
（発明の効果） 以上詳述したように請求項１に記載した発明によれ
ば、ノッキング判定手段の出力に応じてエンジンの制御
パラメータに補正量を加算又は減算することにより限界
値まで徐々に変化させて、エンジンが制御され、前記補
正量及び限界値の少なくとも一方が、バルブタイミング
変更作動完了後のバルブタイミングに応じて選択される
ので、燃焼特性の異なる各バルブタイミングに対して最
適なノッキング制御を実行することができる。
請求項２に記載した発明によれば、ノッキングが発生
していると判定されたときは、エンジンの制御パラメー
タに補正量を加算又は減算する一方、所定期間に亘って
ノッキングが発生していないと判定されたときは、前記
制御パラメータに前記補正量を減算又は加算することに
より、エンジンが制御され、前記所定期間の値が、バル
ブタイミング状態検出手段の出力に応じて選択されるの
で、請求項１に記載した発明と同様の効果を奏する。
請求項３に記載した発明によれば、ノッキング検出手
段の出力と所定のノッキング判定レベルとを比較するこ
とによりノッキングの発生が判定され、その判定結果に
応じてエンジンが制御され、前記ノッキング判定手段の
ノッキング判定レベルが、バルブタイミング状態検出手
段の出力に応じて選択されるので、バルブタイミングに
拘わらず、ノッキング状態をより正確に判定し、各バル
ブタイミングに対して最適なノッキング制御を実行する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
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図は連続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TVT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TiLマップとTiH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TVT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、バルブタイミン
グ状態検出手段、ノッキング判定手段、ノッキング制御
手段、制御パラメータ選択手段）、24……ノックセンサ
（ノッキング検出手段）、40e……排気弁、40i……吸気
弁。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｐ 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

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】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
    変更制御するバルブタイミング制御手段と、該バルブタ
    イミング制御手段によるバルブタイミングの変更作動完
    了状態を検出するバルブタイミング状態検出手段と、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に基づきノッキン
    グの発生を判定するノッキング判定手段と、該ノッキン
    グ判定手段の出力に応じて前記エンジンの制御パラメー
    タに補正量を加算又は減算することにより限界値まで徐
    々に変化させ、前記エンジンを制御するノッキング制御
    手段と、前記補正量及び前記限界値の少なくとも一方
    を、前記バルブタイミング状態検出手段によって検出さ
    れた変更作動完了後のバルブタイミングに応じて選択す
    る制御パラメータ選択手段とから成る内燃エンジンのノ
    ッキング制御装置。
  2. 【請求項２】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
    ング制御手段の作動状態を検出するバルブタイミング状
    態検出手段と、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
    に基づきノッキングの発生を判定するノッキング判定手
    段と、該ノッキング判定手段によりノッキングが発生し
    ていると判定されたときは、前記エンジンの制御パラメ
    ータに補正量を加算又は減算する一方、前記ノッキング
    判定手段により所定期間に亘ってノッキングが発生して
    いないと判定されたときは、前記制御パラメータに前記
    補正量を減算又は加算することにより、前記エンジンを
    制御するノッキング制御手段と、前記所定期間の値を、
    前記バルブタイミング状態検出手段の出力に応じて選択
    する制御パラメータ選択手段とから成る内燃エンジンの
    ノッキング制御装置。
  3. 【請求項３】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
    ング制御手段の作動状態を検出するバルブタイミング状
    態検出手段と、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
    と所定のノッキング判定レベルとを比較することにより
    ノッキングの発生を判定するノッキング判定手段と、該
    ノッキング判定手段の出力に応じ前記エンジンを制御す
    るノッキング制御手段と、前記ノッキング判定手段のノ
    ッキング判定レベルを、前記バルブタイミング状態検出
    手段の出力に応じて選択する制御パラメータ選択手段と
    から成る内燃エンジンのノッキング制御装置。
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