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CN101868603A - 内燃机的异常检测装置 - Google Patents

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CN101868603A
CN101868603A CN200980100363A CN200980100363A CN101868603A CN 101868603 A CN101868603 A CN 101868603A CN 200980100363 A CN200980100363 A CN 200980100363A CN 200980100363 A CN200980100363 A CN 200980100363A CN 101868603 A CN101868603 A CN 101868603A
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CN
China
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valve
internal combustion
combustion engine
seating
intake
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Application number
CN200980100363A
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English (en)
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麻生纮司
若尾和弘
锦织贵志
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

本发明的目的在于，提供一种内燃机的异常检测装置。该异常检测装置在具有能够休止进气阀及排气阀中的至少一个阀的驱动的阀驱动机构的内燃机中，能够进行阀的驱动休止功能的异常检测。内燃机具有能够检测进气阀或者/以及排气阀的落座响的爆震传感器。ECU检测是否向阀驱动机构发送了阀驱动信号与阀休止信号中的哪一种控制信号。根据ECU的检测结果以及在爆震传感器的输出中有无落座响，来判断阀驱动机构是否处于异常。

Description

内燃机的异常检测装置
技术领域
本发明涉及一种内燃机的异常检测装置。
背景技术
内燃机具有用于驱动进气阀、排气阀的阀驱动机构。目前，一种例如下面的专利文献1～4所公开的异常检测装置已经被熟知，该装置用于对进气阀、排气阀的动作异常、即阀驱动机构的异常进行检测。
专利文献1的装置具有，对进气阀、排气阀(以下，有时将这些归纳称为“进排气阀”)的升程量进行检测的升程传感器。专利文献1的装置根据该升程传感器的输出而直接地对进排气阀的动作异常进行检测。专利文献2的装置根据进气量，来对用于休止进排气阀的驱动的气缸休止机构的故障进行检测。另外，专利文献3的装置根据废气传感器输出，间接地对进排气阀的动作异常进行检测。
专利文献1：日本特开2004-100487号公报
专利文献2：日本特开2005-139962号公报
专利文献3：日本特开2004-100486号公报
专利文献4：日本特开平11-141364号公报
发明内容
如上文所述，用于阀驱动机构的异常检测的各种异常检测装置已经为公众所知。但是，这些异常检测装置也都具有各自的缺点。专利文献1的装置需要升程量计测专用的传感器、即升程传感器。专用传感器的追加有可能会导致成本提高。专利文献2的装置及专利文献3的装置，根据进气量、废气空燃比等的间接信息，来对进排气阀的机械性的故障进行检测。进气阀与排气阀中，有时会存在一个阀驱动功能为正常而另一个阀驱动功能却产生故障的情况。专利文献3的装置，因为其以废气传感器输出作为基础，所以在排气阀被休止即被闭阀时，不能判别进气阀的休止状态。同样地，对于专利文献2的装置而言，对休止气缸的进气阀与排气阀两方是否都正常地被休止(闭阀)的检测也是较为困难的。
如上文所述，在用于阀驱动机构的异常检测的现有技术中，各自具有其长处与短处。因此，为了获得优秀的异常检测装置，不断在进行进一步的研究开发。本申请的发明者经过锐意研究，结果想到了一种可以通过与现有的技术不同的方法来进行阀驱动机构的异常检测的装置。
本发明是为了解决上述课题而实施的发明，其目的在于，提供一种内燃机的异常检测装置，其能够在具有可休止进气阀与排气阀中至少一个阀的驱动的阀驱动机构的内燃机中，进行对阀的驱动停止功能的异常检测。
另外，该发明的另一个目的在于，提供一种具有可对阀的驱动停止功能的异常进行检测的功能的内燃机。
另外，在专利文献4中，具有关于通过爆震传感器对电磁驱动式阀的驱动时的振动进行检测的内容。即，在专利文献4中，具有根据由爆震传感器检测出的振动信息与曲轴转角之间的比较，来计算出阀开闭正时的内容。但是，在专利文献4中，没有关于阀的驱动停止控制的内容。
本发明的第1技术方案为，为了达成上述目的，提供一种异常检测装置，该异常检测装置对具有驱动进气阀与排气阀的阀驱动机构以及爆震传感器的内燃机的异常进行检测，其特征在于，
所述阀驱动机构能够休止进气阀及排气阀中的至少一个阀的驱动，
所述爆震传感器能够检测所述进气阀或者/以及所述排气阀的落座响，
所述内燃机的异常检测装置具有：
指示检测单元，其检测向所述阀驱动机构施加了阀驱动信号与阀休止信号中的哪一种控制信号，
判断单元，其根据所述指示检测单元的检测结果以及在所述爆震传感器的输出中有无落座响，来判断所述阀驱动机构是否异常。
另外，本发明的第2技术方案的特征在于，在本发明的第1技术方案中，
所述内燃机具有多个气缸，所述多个气缸分别具有火花塞，
所述内燃机的异常检测装置，还具有：
点火控制单元，其错开所述火花塞的点火时刻或者禁止所述火花塞点火，以避免所述进气阀及所述排气阀的落座时刻与所述火花塞的点火时刻重合，
输出取得单元，在通过所述点火控制单元使点火时刻被错开之后、或者使点火被禁止之后，所述输出取得单元取得所述爆震传感器的输出，
其中，所述判断单元根据所述输出取得单元所取得的所述爆震传感器的输出中有无落座响，来判断所述阀驱动机构是否异常。
另外，本发明的第3技术方案的特征在于，在本发明的第1或第2技术方案中，
所述内燃机具有多个进气阀以及多个排气阀，
所述阀驱动机构为，能够改变所述多个进气阀以及所述多个排气阀的开阀特性的可变气门机构，
所述内燃机的异常检测装置，还具有：
相位变更单元，其对所述多个进气阀及所述多个排气阀的相位进行变更，以避免这些阀的落座时刻重合，
输出取得单元，在通过所述相位变更单元实施了相位变更之后，所述输出取得单元取得所述爆震传感器的输出，
所述判断单元根据在所述输出取得单元取得的所述爆震传感器的输出中有无落座响，来判断所述阀驱动机构是否异常。
另外，本发明的第4技术方案的特征在于，在本发明的第3技术方案中，所述相位变更单元包括落座时刻调节单元，所述落座时刻调节单元使所述多个进气阀以及所述多个排气阀中落座时刻相邻的两个阀的落座时刻相差规定量以上。
另外，本发明的第5技术方案的特征在于，在本发明的第1至第4技术方案的任意一项中，具有：
周期性输出取得单元，其在曲轴转角相差一个周期之整数倍的多个时刻，取得在所述进气阀或者/以及所述排气阀落座时刻的所述爆震传感器的输出，
比较检测单元，其根据对所述周期性输出取得单元取得的多个时刻的爆震传感器输出所进行的比较，来检测在爆震传感器的输出中有无落座响。
另外，本发明的第6技术方案的特征在于，在本发明的第5技术方案中，所述阀驱动机构具有：与所述内燃机的曲轴同步旋转的凸轮轴、以及传递所述凸轮轴的旋转从而开闭所述进气阀以及所述排气阀的凸轮机构。
另外，本发明的第7技术方案的特征在于，在本发明的第1至第6技术方案的任意一项中，
所述内燃机具有多个气缸，所述多个气缸分别具有进气阀与排气阀，
所述判断单元为，通过将所述爆震传感器的输出与规定的阈值进行比较，从而判断有无落座响的单元，
所述内燃机的异常检测装置具有：
阈值存储单元，存储有多个不同的供所述判断单元判断时使用的阈值，
阈值选择单元，按照所述多个气缸中的各个气缸的进气阀以及排气阀，从所述阈值存储单元存储的多个阈值中，选择用于所述判断单元进行判断的阈值。
另外，本发明的第8技术方案的特征在于，在本发明的第1至第7技术方案的任意一项中，
具有学习单元，所述学习单元在所述阀驱动机构对进气阀以及排气阀中的至少一个阀进行驱动的期间内，将在所述至少一个阀闭阀时刻的所述爆震传感器的输出波形的振幅最大值，作为学习值而学习，
所述判断单元通过将所述爆震传感器的输出值与所述学习值进行比较，从而判断所述进气阀有无落座响以及所述排气阀有无落座响。
另外，本发明的第9技术方案的特征在于，在本发明的第8技术方案中，
所述内燃机具有由多个进气阀以及多个排气阀组成的阀群，
所述阀驱动机构能够休止所述阀群中的各个阀的驱动，
所述学习单元为，对所述阀群中的各个阀分别进行学习值的学习的单元，
所述判断单元根据对所述爆震传感器的输出与通过所述学习单元对各个阀进行学习而获得的多个学习值之间的比较，从而对于所述阀群中的各个阀，判断在所述爆震传感器的输出中有无落座响。
本发明的第10技术方案为，为了达成上述目的，提供一种内燃机，其特征在于，具有：
阀驱动机构，其驱动内燃机的进气阀以及排气阀，并接收阀驱动信号以及阀休止信号且能够按照这些信号休止进气阀以及排气阀中的至少一个阀的驱动，
爆震传感器，其被设置在所述内燃机中，能够检测所述进气阀或者/以及所述排气阀的落座响，
燃料切断单元，其执行所述内燃机的燃料切断，
阀休止控制单元，其将阀驱动信号与阀休止信号以择一方式输出到所述阀驱动机构，以使进气阀或者/以及排气阀在燃料切断中维持关闭状态，
本发明的第1至第9技术方案中的任意一项所涉及的内燃机的异常检测装置，
异常检测控制单元，其在由所述阀休止控制单元向所述阀驱动机构输入了阀休止信号之后，通过所述异常检测装置对所述阀驱动机构进行异常检测。
本发明的第11技术方案为，为了达成上述目的，提供一种内燃机，其特征在于，具有：
阀驱动机构，其驱动内燃机的进气阀以及排气阀，并接收阀驱动信号以及阀休止信号且能够按照这些信号休止进气阀以及排气阀中的至少一个阀的驱动，
爆震传感器，其被设置在所述内燃机中，能够检测所述进气阀或者/以及所述排气阀的落座响，
燃料切断单元，其执行所述内燃机的燃料切断，
阀休止控制单元，其向所述阀驱动机构输出阀休止信号，以使得进气阀或者/以及排气阀在燃料切断中维持关闭状态，
阀恢复控制单元，当收到燃料切断结束指令时，所述阀恢复控制单元对所述阀驱动机构输出阀驱动信号，以再次开始进气阀或者/以及排气阀的开阀动作，
本发明的第1至第9技术方案中的任意一项所涉及的内燃机的异常检测装置，
异常检测控制单元，其在由所述阀恢复控制单元向所述阀驱动机构输出了阀驱动信号之后且所述内燃机再次开始燃料喷射之前，通过所述异常检测装置对所述阀驱动机构进行异常检测。
发明的效果
根据本发明的第1技术方案，能够对内燃机所具有的阀驱动机构的异常进行检测。即，进气阀以及排气阀在驱动中产生落座响(落座时与气缸盖的撞击响)。如果阀驱动机构按照阀休止信号将阀休止，那么在爆震传感器输出中应该不会出现落座响。相反地，如果阀驱动机构按照阀驱动信号将阀置于驱动状态(非休止状态)，那么在爆震传感器中应该出现落座响。因此，能够根据对阀驱动机构的控制内容以及爆震传感器输出中有无落座响，来对内燃机的阀驱动机构的异常进行检测。
根据本发明的第2技术方案，能够防止由爆震传感器对落座响的检测被点火时的噪音阻碍。
根据本发明的第3技术方案，能够对作为判断单元的判断基础的落座响，按照各个阀可靠地进行区别并检测。
根据本发明的第4技术方案，能够可靠地回避落座时刻的重合。
根据本发明的第5技术方案，能够利用与曲轴转角相对应的阀动作的周期性，高精度地对有无落座响进行判断。也就是说，阀的落座时刻是与曲轴转角对应的周期性的时刻。因此，通过进行曲轴转角相差一个周期之整数倍的多个爆震传感器输出的比较，能够检测出与对阀驱动机构的控制指示相对应的落座响的产生/消失。并且，根据该种爆震传感器输出的比较，能够确定与落座响的产生/消失相对应的输出变化。因此，具有在每次进行落座响判断时，不会较大程度地受到噪音影响的优点。
根据本发明的第6技术方案，本发明的第5技术方案中的阀驱动机构为，通过凸轮轴的转动驱动来对阀进行开闭的机械驱动式的阀驱动机构。在该种阀驱动机构中，相对于曲轴转角的阀动作的周期性以高信赖性得到确保。因此，在进行本发明的第6技术方案中的爆震传感器输出比较时，保证了较高的判断精度。
根据本发明的第7技术方案，能够进行反映出每个阀的落座响的差异的高精度判断。由于在气缸体中各个阀与爆震传感器之间的位置关系的差异，存在阀落座响的大小具有误差的情况。本发明的第7技术方案预先存储有数值不同的多个阈值，并能够以与阀对应的方式来对阈值进行变更。因此，能够进行反映出每个阀的落座响的差异的高精度判断。
根据本发明的第8技术方案，能够根据爆震传感器输出，对用于有无阀落座响的判断的值进行学习。
根据本发明的第9技术方案，能够高精度地进行爆震传感器输出中有无落座响的判断。即，根据各阀的个体差、阀安装位置等，在一个内燃机关中每个阀的落座响的大小是不同的。根据本发明的第8技术方案，因为每个阀都可以具有学习值，所以能够进行反映出各个阀的落座响的差异的高精度判断。
根据本发明的第10技术方案，能够在燃料切断中休止进排气阀的情况下，检测阀的休止是否被正常进行。
根据本发明的第11技术方案，能够在燃料切断结束之后再次开始进排气阀的驱动情况下，检测阀的驱动是否被正常地再次开始。
附图说明
图1为表示日本特愿2008-122616号所涉及的内燃机的概要结构的图。
图2为表示对进气阀进行开闭驱动的机构的概要结构的图。
图3为第1可变组的俯视图。
图4为第1滚子摇臂的侧视图。
图5为第2滚子摇臂的侧视图。
图6为第1可变机构的水平剖视图。
图7为表示第1支承轴与第1销的结构的图。
图8为表示第2支承轴与第2销的结构的图。
图9为用于说明第1切换机构的动作的图。
图10为第2可变机构的水平剖视图。
图11为用于说明第2切换机构的动作的图。
图12为表示日本特愿2008-122616号的第1实施例中，第1作动器的第1结构例的图。
图13为表示日本特愿2008-122616号的第1实施例中，第1作动器的第2结构例的图。
图14为表示日本特愿2008-122616号的第1实施例中，第1作动器的第3结构例的图。
图15为表示第1作动器以及第2作动器的工作正时的图。
图16为表示日本特愿2008-122616号的第2实施例中，第1作动器的结构的垂直剖视图。
图17为表示日本特愿2008-122616号的第2实施例中，第1作动器的结构的俯视图。
图18为表示日本特愿2008-122616号的第2实施例中，进气凸轮轴的结构的图。
图19为表示日本特愿2008-122616号的第2实施例中，脱离用弹簧的结构例的图。
图20为用于说明日本特愿2008-122616号的第2实施例中，第1作动器的动作的第1图。
图21为用于说明日本特愿2008-122616号的第2实施例中，第1作动器的动作的第2图。
图22为用于说明日本特愿2008-122616号的第2实施例中，第1作动器的动作的第3图示。
图23为表示日本特愿2008-122616号的第2实施例中，第1作动器的其他结构例的图。
图24为表示本发明的实施方式1中的内燃机结构的图。
图25为表示在本发明的实施方式1中ECU220所执行的程序的流程图。
图26为表示在本发明的实施方式2中ECU220所执行的程序的流程图。
图27为表示在本发明的实施方式3中ECU220所执行的程序的流程图。
图28为表示在本发明的实施方式4中ECU220所执行的程序的流程图。
图29为表示在本发明的实施方式5中ECU220所执行的程序的流程图。
图30为用于说明阀落座响的重合的图。
图31为表示进气阀以及排气阀的落座响的频率特性的图。
符号说明
208  内燃机
210  气缸体
212  爆震传感器
214  阀驱动机构
216  外部控制电路
218  火花塞
222  曲轴转角传感器
具体实施方式
实施方式1
[实施方式1的结构]
在图24中，对本发明实施方式1的异常检测装置以及搭载了该异常检测装置的内燃机208的全体结构进行了模式化的图示。实施方式1所涉及的内燃机208适合于作为车辆搭载用。内燃机208具有气缸体210。气缸体210，虽然未图示，但其具有直列排列的四个气缸。另外，在气缸体210的内部具有与四个气缸中分别具备的活塞连接的曲轴。
内燃机208具有用于对各气缸的进气阀以及排气阀进行驱动的阀驱动机构214。阀驱动机构214具有凸轮轴、以及将凸轮轴的旋转分别传递给进气阀与排气阀的机构(以下，为了方便称为“凸轮机构”)。阀驱动机构214能够在内燃机208的运行中(具体来说，为燃料切断中)，将各气缸的进气阀以及排气阀固定在闭阀状态。以下，把将阀固定在闭阀状态称为“休止”。另外，在以下的说明中单独地记载了“阀”的情况下，基本上是不区别进气阀以及排气阀而指此双方。在本实施方式中，阀驱动机构214通过在日本特愿2008-122616号申请文件中被公开的阀驱动机构来实现。在本说明书的末尾，对日本特愿2008-122616号所涉及的阀驱动装置进行了展示。
虽然在图24中未进行图示，但是在气缸体210的气缸盖上，每个气缸都具有燃料喷射阀以及火花塞218。在图24中，将火花塞218通过一个框图来模式化地进行表示。实际上，在气缸体210的气缸盖上，以每个气缸具有一个的形式共具有四个火花塞。
在气缸体210中安装有爆震传感器212。爆震传感器212为所谓的非共振型爆震传感器(也被称为“平型爆震传感器”)。该类型的爆震传感器，一般来说，能够对包括爆震频率的广域频带的振动进行检测。爆震传感器212的输出信号被输入到外部控制电路216中。外部控制电路216具有爆震窗功能以及带通滤波功能。通过这些功能，能够从爆震传感器的输出信号判断出爆震产生时的振动成分。
外部控制电路216连接于ECU(Electronic Control Unit：电子控制模块)220。ECU220能够通过外部控制电路216来取得爆震传感器212的输出。另外，在本实施方式1中，内燃机208具有曲轴转角传感器222。ECU220能够根据曲轴转角传感器222的输出，计算出曲轴转角。
ECU220根据内燃机208的运行状态，对阀驱动机构214，发出用于对各气缸的进气阀以及排气阀的驱动(工作)与休止进行切换的控制信号。以下，将用于把进气阀以及排气阀从驱动状态切换至休止状态的控制，也称为“阀休止控制”。另外，相反地，将用于把进气阀以及排气阀从休止状态切换至驱动状态的控制，也称为“阀恢复控制”。在本实施方式中，分别在阀休止控制与阀恢复控制中由ECU220发出的控制信号，被发送至日本特愿2008-122616号所涉及的阀驱动装置的第1作动器91、第2作动器92中。
另外，在实施的方式1中，ECU220能够根据需要来执行用于停止内燃机208的燃料喷射的燃料切断控制。关于燃料切断，使用已经周知的技术即可，并且因为并不是新的设计，所以在这里省略其说明。阀休止控制、阀恢复控制的执行时刻，例如，其可以例示为，在内燃机208的燃料切断运行开始时、或内燃机208的燃料切断运行结束时执行。
[实施方式1的动作]
实施方式1所涉及的异常检测装置，如下文叙述，其利用爆震传感器212的输出来对阀驱动机构214的异常进行检测。阀驱动机构214所驱动的进气阀以及排气阀，在开闭动作中产生落座响。在这里所说的“落座响”为，在阀被关闭时(也就是说在落座时)，阀撞击气缸体210的气缸盖而产生的响声。以下，为了说明的方便，有时适当地将落座响记载为“阀落座响”。
落座响产生时的气缸体210的爆震(振动、冲击)，被传递至安装在气缸体210上的爆震传感器212中。因此，在爆震传感器212的输出波形中将出现由于阀的落座而引起的输出变动。如此，能够通过爆震传感器212对落座响进行检测。另外，因为爆震传感器的本来的目的为爆震检测，所以该输出变动从爆震传感器212的角度来看可以称为噪音(落座噪音)。
在阀休止控制时，ECU220向阀驱动机构214发出用于休止进气阀以及排气阀的控制信号。如果阀驱动机构214按照该控制信号休止这些阀，那么在爆震传感器212的输出中应该不会出现落座响。因此，在实施方式1中，当阀休止控制执行之后，在爆震传感器212中确认到了落座响的情况下，则判断为在阀驱动机构214中存在异常。
另一方面，在阀恢复控制时，ECU220向阀驱动机构214发出用于驱动进气阀以及排气阀的控制信号。如果阀驱动机构214按照该控制信号使这些阀的驱动再次开始，那么在爆震传感器212的输出中应该出现落座响。因此，在实施方式1中，当阀恢复控制执行之后，在爆震传感器212中未确认到落座响的情况下，则判断为阀驱动机构214中存在异常。
根据以上的实施方式1，能够根据阀休止控制、阀恢复控制来检测出阀驱动机构214是否正常工作。
[实施的方式1的具体处理]
以下，对在实施方式1中所执行的、用于阀驱动机构214的异常检测的具体处理进行说明。图25为在实施方式1中ECU220所执行的程序的流程图。
在本实施方式中，图25的处理为，分别在内燃机208的燃料切断开始时刻以及燃料切断结束时刻(从燃料切断起到对燃料喷射控制的恢复时刻)，被执行的处理。即，在本实施方式中，首先，对内燃机208的燃料切断条件(燃料切断执行标记的开启/关闭(ON/OFF))的成立进行判断。在燃料切断执行标记为开启(ON)的情况下，燃料切断控制开始，且以与此并行的方式由ECU220执行阀休止控制。在阀休止控制中，ECU220向阀驱动机构214发出用于休止进气阀以及排气阀的控制信号。此后，图24的程序被开始。另外，在本实施方式中，在燃料切断中，在燃料切断恢复条件成立的情况下，ECU220执行阀恢复控制。此后，图24的程序被开始。
在图24所示的程序中，首先，对是否处于阀动作控制指示中进行判断(步骤S100)。步骤S100为，检测对阀驱动机构214发送了阀驱动信号与阀休止信号中的哪一种控制信号的处理。在本实施方式中的“阀休止信号”是指，在阀休止控制时应该对阀驱动机构214发送的控制信号，而在本实施方式中的“阀驱动信号”是指，在阀休止控制的非执行中应该对阀驱动机构214发送的控制信号。在该步骤中，检测ECU220对阀驱动机构214发送的控制信号的内容。在本实施方式中，检测向日本特愿2008-122616号所涉及的阀驱动装置的第1作动器91、第2作动器92发送的控制信号。
在ECU220向阀驱动机构214一侧发出使进气阀以及排气阀驱动的控制信号的情况下，步骤S100的条件成立。其结果为，处理移至步骤S102。相反地，在ECU220所发出的控制信号为，使进气阀以及排气阀休止的控制信号时，换言之，在阀休止控制被执行的情况下，步骤S100的条件被否定。其结果为，处理移至步骤S108。
在步骤S100的条件成立的情况下，在接下来在步骤S102中，对爆震传感器中有无阀落座响进行判断。在本实施方式中，在爆震传感器输出超过了规定的阈值的情况下，判断为存在阀落座响。该规定的阈值的大小，可以预先通过实验等，规定为能够判断出在爆震传感器输出中含有阀落座响的程度的大小。
在步骤S102中确认到阀落座响的存在的情况下，则判断为阀驱动机构214现在为正常(步骤S104)。由于在所述步骤S100的判断之后处理转移至步骤S102以后，所以在当前时刻，对阀驱动机构214发送了应对阀进行驱动的控制信号。处理从步骤S102移至步骤S104意味着，在阀驱动机构214应该对阀进行驱动的情况下，确认到了阀落座响。因此，在步骤S104中，判断为阀驱动机构214是正常的。此后，本次的程序结束。
在步骤S102中未确认到阀落座响存在的情况下，则判断为阀驱动机构214处于异常(步骤S106)。如前段中所述，在步骤S102的处理执行中，本来应该产生阀落座响。因此，在步骤S106中，判断为阀驱动机构214处于异常，换言之，判断为阀驱动机构214未遵循应使阀进行工作的控制命令而使阀休止了。此后，本次的程序结束。
在步骤S100的条件被否定的情况下，接下来，在步骤S108中，判断在爆震传感器输出中是否存在阀落座响。在步骤S108中，通过与所述步骤S102相同的处理，对有无阀的落座响进行判断。
在步骤S108中确认到阀落座响的存在的情况下，则判断为阀驱动机构214当前处于异常(步骤S110)。根据所述步骤S100的判断结果，在步骤S108的处理执行中，执行了阀休止控制。因此，步骤S108的处理执行中，本来应该没有产生阀落座响。因此，在步骤S110中，判断为阀驱动机构214处于异常。此后，本次的程序结束。
另外，在步骤S108中未确认到阀落座响的存在的情况下，则判断阀为驱动机构214正常(步骤S112)。此后，本次的程序结束。
根据以上的处理，能够根据对阀驱动机构214的控制内容以及爆震传感器212的输出中有无阀落座响，来检测阀驱动机构214的异常。
另外，在所述的实施方式1中，阀驱动机构214相当于所述第1技术方案中的“阀驱动机构”，爆震传感器212相当于所述第1技术方案中的“爆震传感器”。另外，在实施方式1中，通过由ECU220执行图25的流程图中步骤S100的处理，从而实现了所述第1技术方案中的“指示检测单元”。另外，在实施的方式1中，通过由ECU220选择性地执行图25的流程图中的步骤S102～S106的处理以及S108～S112的处理，从而实现了第1技术方案中的“判断单元”。
另外，在实施方式1中，通过由ECU220执行燃料切断控制，从而实现了所述第10或者第11技术方案中的“燃料切断单元”，通过由ECU220在燃料切断控制中进行阀休止控制，从而实现了所述第10或者第11技术方案中的“阀休止控制单元”。另外，在实施方式1中，如在所述具体处理的部分中所述，通过由ECU220在阀休止控制之后开始图24的程序，从而实现了所述第10技术方案中的“异常检测控制单元”。
另外，在实施方式1中，通过由ECU220在燃料切断结束时执行阀恢复控制，从而实现了所述第11技术方案中的“阀恢复控制单元”。而且，在实施方式1中，如在所述具体处理的部分中所述，通过由ECU220在阀恢复控制之后开始图24的程序，从而实现了所述第11技术方案中的“异常检测控制单元”。
[实施方式1的变形例]
(第1变形例)
在实施方式1中，在直列四气缸型的内燃机208中，进行了阀驱动机构的异常检测。但是，本发明并不限于直列四气缸型的内燃机。只要是具有能够休止进气阀以及排气阀中的至少一个阀的驱动的阀驱动机构、以及能够检测进气阀或者/以及排气阀的落座响的爆震传感器的内燃机，对气缸数以及方式没有限定。对于仅对进气阀的驱动休止进行切换的阀驱动机构或仅对排气阀的驱动休止进行切换的阀驱动机构，本发明也能够适用。另外，例如在直列六气缸型的内燃机中，有时会安装两个爆震传感器。对于这种安装了多个爆震传感器的内燃机，本发明当然也能够适用。
另外，在实施的方式1中，使用了在本说明书的末尾所示的日本特愿2008-122616号中的阀驱动机构。但是，本发明并非仅限于此。只要是对内燃机的进气阀以及排气阀进行驱动，并且能够休止这些驱动的可变气门机构即可。即，对于将全部气缸的进气阀、排气阀的驱动/休止一起进行切换的可变气门机构，本发明也能够适用。
(第2变形例)
并且，在实施方式1中，也可以对爆震传感器212的输出进行过滤，从而使阀落座响的频率的信号通过。在气缸体中，附加有包括曲轴等的旋转振动以及由于活塞的升降而产生的振动等的各种各样的振动。通过对爆震传感器212的输出进行过滤，能够除去这些噪音成分。另外，在不进行过滤而对有无阀落座响进行确定的情况下，也可以采用如下的方法。例如，预先通过实验等，事先确定爆震传感器212在阀落座时所产生的输出的特有模型(例如，输出值的大小的范围、波形的模型等)。可以对该特有的模型是否在爆震传感器212的输出值中体现进行判断，从而确定有无阀落座响。
(第3变形例)
另外，在实施方式1中，使用一个阈值来对爆震传感器212的输出中是否含有阀落座响进行判断。但是，本发明并非仅限于此。在后文叙述的实施方式5中也进行了叙述，由于在气缸体中的各个阀与爆震传感器之间的位置关系的差异，有时会导致阀落座响的大小(强度)的差异达到不能忽视的程度。因此，在本变形例中，预先决定每个阀的阈值，并且将该多个阈值事先存储在ECU220中。可以使用该多个阈值来对每个阀进行判断。具体来说，只需根据曲轴转角，对在各个阀的落座时刻是否存在超过了与各个阀相对应的阈值的振幅进行判断即可。但是，也可以不必为所有的阀分别准备一个阈值。如果在实质上可以看作是相同值，那么也可以多个阀共有一个阈值。
另外，在所述第3变形例中，通过由ECU220存储多个阈值，从而实现了第7技术方案中的“阈值存储单元”。另外，在所述第3变形例中，通过由ECU220根据曲轴转角而对每个阀的阈值进行选择，从而实现了第7技术方案中的“阈值选择单元”。
另外，在实施方式1中，也可以使用凸轮角传感器来取代曲轴转角传感器222。
再者，本实施方式所涉及的异常检测，能够在本实施方式的内燃机208搭载于车辆时，用于故障诊断(即，OBD：On-board diagnosis)。例如也可以在判断阀驱动机构214处于异常的情况下，点亮警告灯等来促使驾驶员注意。
另外，在实施方式1中，相对于专利文献1的装置，具有以下的优点。在实施方式1中，利用了爆震检测用的爆震传感器212。并且，在实施方式1中，并未像专利文献1的装置那样设有升程量计测专用的升程传感器。因此，不会出现由于专用传感器的追加而导致成本提高的情况。
另外，实施形态1所涉及的异常检测方法，其相对于专利文献2、专利文献3的装置，具有以下的优点。专利文献2、专利文献3的技术为，以吸入空气量或废气空燃比等为依据的异常检测方法。相对于此，在实施方式1中，是根据有无落座响来进行异常判断的。落座响为，由于阀与气缸盖(气缸体)之间的撞击而产生的响声。因此，实施方式1的异常检测方法，与专利文献2、专利文献3的技术相比，更直接地对阀的动作进行了检测。
另外，在进气阀与排气阀中，有时会出现一个阀驱动功能正常，而另一个阀驱动功能故障的情况。专利文献3的装置以废气传感器输出作为异常检测的基础。因此，在排气口被排气阀关闭的情况下，根据废气传感器输出对进气阀的正常/异常进行检测将变得困难。另外，专利文献2的装置是以进入空气量作为异常检测的基础。因此，在进气口被进气阀关闭的情况下，根据进入空气量(具体来说，是根据空气流量计、进气压传感器等的进气系传感器输出)来对排气阀的正常/异常进行检测将变得困难。如此，在专利文献2、专利文献3的技术中，有时会出现其他的阀将作为检测对象的阀与异常检测的基础用的传感器之间遮蔽的情况。在该情况下，在专利文献2、专利文献3的技术中，检测精度将降低。对此，根据实施方式1，爆震传感器212分别对进气阀的落座响以及排气阀的落座响进行检测。爆震传感器能够在不受一个阀的开闭状态的影响的条件下对另一个阀的落座响进行检测。因此，在实施方式1中，不用担心出现像专利文献2、专利文献3的技术中这种检测精度降低的情况。
实施方式2
如实施方式1中的具体处理的部分所述，图25的程序在燃料切断开始时刻以及燃料切断结束时刻执行。在多气缸内燃机的情况下，各气缸以规定的顺序迎来燃烧膨胀行程。在四气缸的情况下，各气缸内的燃烧膨胀顺序为，例如1号气缸→4号气缸→3号气缸→2号气缸→1号气缸…等的顺序。
由于所述气缸的燃烧膨胀顺序的原因，在燃料切断的开始时刻将产生，燃料未被喷射从而能够即刻休止阀的气缸(以下，称为“可休止气缸”)，与由于燃料已经被喷射，所以不结束燃烧行程就不能休止阀的气缸(以下，称为“不可休止气缸”)。在实施方式2中，在上述的情况下，对不可休止气缸的点火时刻进行控制(延迟或者禁止)，从而避免不可休止气缸的点火响与可休止气缸的落座响重合。由此，能够在结束不可休止气缸的燃烧行程的同时，快速地对可休止气缸进行有无落座响的检测。优选为，点火时刻的延迟量规定为，在不会发生失火等的燃烧故障的范围内尽可能的使点火时刻远离阀落座时刻。
另外，相反地，在从燃料切断向燃料喷射控制的恢复时也产生，阀动作先被再次开始的气缸(以下，称为“先恢复气缸”)、以及阀动作后被再次开始的气缸(以下，称为“后恢复气缸”)。在实施方式2中，在从阀工作状态向阀休止状态的切换中、以及在从阀休止状态向阀工作状态的切换中，将禁止点火。由此，在应该进行阀落座响检测的期间，能够回避由于点火而产生的噪音。
实施方式2是通过在图24所示的硬件结构中，由ECU220执行图26的流程图所示的控制而实现的。图26的程序在图25的程序执行前被执行。具体来说，能够在燃料切断开始时，以与阀休止控制并行的方式执行图26的程序。
在图26的程序中，首先，对是否存在阀动作状态变更指示进行判断(步骤S120)。在该步骤中，具体来说，是对在从阀工作状态向阀休止状态的切换(即阀休止控制)与从阀休止状态向阀工作状态的切换(即阀恢复控制)之中的某一个控制是否在执行中进行判断。在任何控制都未被执行时，本次的程序结束。
在步骤S120的条件成立的情况下，接下来对是否能够切断点火进行判断(步骤S122)。在步骤S122中，对是否在全部的气缸中未存在混合气体进行判断。例如，如果是在燃料切断开始时刻，则对各气缸是否分别处于前一个循环的燃烧行程之后迎接下一个循环的燃料喷射之前进行判断。该判断例如通过取得曲轴转角、燃料喷射阀的喷射记录，并根据这些信息来进行即可。在全部气缸中都不存在混合气体的情况下，判断为可以切断点火。
在步骤S122中判断为可以切断点火的情况下，火花塞218的点火被禁止(步骤S124)。此后，本次的程序结束，接下来继续执行图25所示的程序。由此，能够在防止产生点火噪音的同时，进行有无阀落座响的检测以及利用了该检测结果的阀驱动机构214的异常检测。
在步骤S122中判断为不可切断点火的情况下，执行点火时刻的延迟(步骤S124)。此后，本次的程序结束，接下来开始执行图25所示的程序。
通过以上的处理，能够在避免点火噪音与阀落座响重合的同时，进行有无阀落座响的检测以及利用了该检测结果的阀驱动机构214的异常检测。并且，通过将点火时刻向延迟一侧错开，从而也能够可靠地抑制爆震。因此，不存在爆震妨碍阀落座响的检测的情况，从而能够提高阀落座响的检测精度。
此外，虽然在实施方式2中，在步骤S126将点火时刻进行了延迟，但相反地，也可以将点火时刻提前。
另外，在上述的实施方式2中，通过由ECU220执行在图26的流程图中的步骤S122、124以及S126的处理，从而实现了所述第2技术方案中的“点火控制单元”。另外，在实施方式2中，通过由ECU220在图26的流程图结束之后开始图25的流程图的处理，并且执行步骤S102或者S108的处理，从而实现了所述第2技术方案中的“输出取得单元”。
实施方式3
在多气缸内燃机中，有时会出现一个气缸的进气阀、排气阀的落座时刻与其他气缸的进气阀、排气阀的落座时刻重合(或者极为接近)的情况。在该情况下，在想要判断一个气缸的阀有无落座响时，其他气缸的阀的落座响将成为噪音。因此，在实施方式3中，将阀驱动机构214构成为VVT机构(Variablevalve timing system：可变气门正时系统)。在此基础上，通过对各阀的开阀特性进行变更来抑制阀落座时刻的重合。
实施方式3通过在图24所示的硬件结构中，由ECU220执行在图27的流程图中所示的控制而实现。但是，图27的程序在燃料切断开始时刻中，于阀休止控制开始前被执行。
在图27的程序中，首先，对是否存在阀动作状态变更指示进行判断(步骤S120)。在该步骤中，执行与实施方式2的步骤S120相同的处理。在该步骤的条件不成立的情况下，本次的程序结束。
在步骤S120的条件成立的情况下，接下来对在各气缸之间闭阀正时是否一致进行判断(步骤S132)。在该步骤中，在多个气缸之间，将进气阀以及排气阀的闭阀正时(闭阀的曲轴转角)进行比较。实际上，根据气缸的燃烧膨胀顺序，落座时刻相邻的进气阀与排气阀的组已被确定。因此，进行该相邻的阀之间的闭阀正时的比较即可。
在步骤S132中，在判断为存在闭阀正时一致的阀的情况下，气门正时被变更(步骤S134)。在该步骤中，使被判断为闭阀正时一致的两个阀的落座时刻相差规定量以上。具体来说，气门正时被变更为，一个阀的落座时刻与其他阀的落座时刻错开规定的曲轴转角α°CA。α°的值在设计时预先决定即可，例如可以为10°CA～20°CA左右。再者，也可以取凸轮角为基准。
接下来，执行阀动作状态的变更(步骤S136)。在步骤S136中，在燃料切断开始时刻执行阀休止控制，且在燃料切断结束时刻执行阀恢复控制。此后本次的程序结束，接下来开始执行图25的程序。
根据以上的处理，在想要判断一个气缸的阀有无落座响时，能够防止其他气缸的阀落座响成为噪音。其结果为，爆震传感器212能够在多个阀之间，可靠地对作为有无落座响的判断基础的落座响进行区别并检测。
另外，在所述的实施方式3中，通过将阀驱动机构214构成为VVT机构(未图示)，从而实现了所述第3技术方案的“可变气门机构”。另外，在实施方式3中，通过由ECU220执行在图27的流程图中的步骤S132以及S134的处理，从而实现了所述第3技术方案中的“相位变更单元”。另外，在实施方式3中，通过由ECU220在图27的流程图结束之后开始图25的流程图的处理，并且执行步骤S102或者S108的处理，从而实现了所述第3技术方案中的“输出取得单元”。
实施方式4
实施方式4具有与实施方式1相同的硬件结构。实施方式4通过在图24中所示的硬件结构中，由ECU220执行在图28的流程图中所示的控制而实现。以下，以与实施方式1之间的不同点为中心对实施方式4进行说明。
如在实施方式1中所述，如果阀驱动机构214按照阀休止控制、阀恢复控制而正常地工作，那么在爆震传感器212的输出中应当出现与阀落座响相当的变化。
进气阀与排气阀的开闭动作通常与曲轴的旋转同步。内燃机208为四冲程型。因此，在各阀未被休止并且各阀的开阀特性未被较大变更的情况下，曲轴每旋转720°，各阀的落座响将在规定的正时产生。例如，设想从1号气缸的进气阀产生落座响时起，到曲轴旋转了720°之后，1号气缸的进气阀将再次产生落座响。
因此，在实施方式4中，在各个阀的落座时刻，对曲轴转角720°之前的爆震传感器输出值与当前的爆震传感器输出值进行比较。并且，在两个爆震传感器输出值之间确认到与阀落座响相当的变化的情况下，则判断是阀从驱动状态切换至了休止状态、或者阀从休止状态切换至了驱动状态。
图28为在实施方式4中由ECU220所执行的程序的流程图。在实施方式4中，包括燃料切断开始时、燃料切断结束时等，在内燃机208的运行中图28的程序被反复执行。
在图28的程序中，首先，进行爆震传感器输出的比较(步骤S140)。在该步骤中，首先，计算出进气阀、排气阀的各个落座时刻。并且，由ECU220取得在作为有无落座响的判断对象的阀的落座时刻中的、爆震传感器212的输出值。有无落座响判断的对象阀，在设计时预先规定即可。接下来，执行从取得的本次的爆震传感器212的输出值中减去曲轴转角为720°之前的爆震传感器212的输出值的处理。以下，将通过该减法计算得到的值标记为“ΔK”。另外，在本实施方式中，该ΔK为两个爆震传感器输出的差的绝对值。并且，在本实施方式中，ECU220对数次循环之前的爆震传感器212的输出进行保持/存储，以便至少能够参照在曲轴转角为720°之前的爆震传感器212的输出。
接下来，对是否存在阀动作状态变更指示进行判断(步骤S142)。在该步骤中，对在本次的程序执行之前是否执行了阀休止控制与阀恢复控制之中的哪一个控制进行判断。实际上，通过参照ECU220的控制记录，能够判断出是否执行了阀休止控制与阀恢复控制中的哪一个控制。
在步骤S142中，在判断为执行了阀休止控制与阀恢复控制之中的某一个的情况下，处理转移至步骤S144。在该步骤中，对在步骤S140中计算出的ΔK是否在规定范围内进行判断。另外，由于在本实施方式中ΔK为绝对值，所以实际上是进行ΔK是否在规定值以下的判断。在ΔK的值大到超过规定范围的情况下，则判断为存在新的阀落座响的产生、或者落座响的消失。相反地，在ΔK小到在规定范围内的情况下，则判断为不存在阀落座响的产生与消失。也就是说，判断为未引起阀的动作状态的切换。该规定范围，通过预先进行的实验等而规定即可。
在步骤S144中判断为爆震传感器输出比较值(即ΔK)在规定范围内的情况下，则判断为阀驱动机构214处于异常(步骤S146)。如前文所述，从步骤S142向步骤S144的过渡意味着执行了阀休止控制与阀恢复控制之中的某一个。在该情况下设想为，由于阀落座响的消失而导致的爆震传感器输出值的减少，或者由于阀落座响的产生而导致的爆震传感器输出值的增加，被表现为ΔK的变化。由于与该设想相反，ΔK在规定的范围内，所以判断为阀驱动机构214处于异常。此后，本次的程序结束。
在步骤S144中判断为爆震传感器输出比较值(即ΔK)未在规定范围内的情况下，则判断为阀驱动机构214为正常(步骤S148)。这是由于，与步骤S146相反地，ΔK表现为超过规定范围的大小，从而在爆震传感器输出中确认到与阀落座响相当的变化。此后，本次的程序结束。
在步骤S142中，在判断为阀休止控制与阀恢复控制之中的任何一个控制都未被执行的情况下，处理转移至步骤S150。在步骤S150中，执行与所述步骤S144相同的处理，从而对ΔK的大小是否在规定范围内进行判断。
此后，在判断为ΔK在规定范围内的情况下，则判断为阀驱动机构214为正常(步骤S152)。另外，在判断为ΔK未在规定范围内的情况下，则判断为阀驱动机构214处于异常(步骤S154)。这些判断与步骤S146以及S148的情况相反。即，在不存在阀的动作状态的变更指示的情况下，ΔK应该小至收敛于规定范围之内。因此，在处理自步骤S142→S150前进并且ΔK表现为规定范围内的值的情况下，能够判断出阀驱动机构214为正常。另外，在不存在阀的动作状态的变更指示的情况下，ΔK应该小至收敛于规定范围内。因此，在处理向步骤S142→S150前进并且ΔK未表现为在规定范围内的值的情况下，能够判断出阀驱动机构214处于异常。此后，本次的程序结束。
根据以上的处理，能够利用与曲轴转角相对应的阀动作的周期性，从而高精度地对有无落座响进行判断。
并且，在本实施方式中，对曲轴转角相差720°的两个爆震传感器输出进行比较。由此，能够确定与落座响的产生/消失相对应的输出变化。因此，具有在进行落座响判断时，不会较大程度地受到噪音的影响的优点。另外，噪音、爆震等产生的时刻并不是周期性的。相对于此，由于阀的开闭动作与曲轴的旋转高精度地同步，所以落座响的产生时刻显示出足够高的周期性。
另外，在所述实施方式4中，通过由ECU220执行在图28的流程图中的步骤S140的处理，从而实现了所述第5技术方案中的“周期性输出取得单元”，并且通过由ECU220执行在图28的流程图中的步骤S144或者S150的处理，从而实现了所述第5技术方案中的“比较检测单元”。
[实施方式4的变形例]
在实施方式4中，所述步骤S140的处理中，对于预先规定的判断对象阀的落座时刻，对两个爆震传感器输出进行了比较。但是，本发明并非仅限于此。也可以对于全部的阀或者对于预先选择的多个阀，分别将两个爆震传感器输出进行比较。
在实施方式4中，ΔK为绝对值。但是，本发明并非仅限于此。ΔK是通过从本次的爆震传感器212的输出值中减去曲轴转角为720°之前的爆震传感器212的输出值从而获得的。因此，如果ΔK为正值，那么本次的爆震传感器输出值要大于曲轴转角为720°之前的爆震传感器输出值。在该情况下，因为爆震传感器输出值增大了，所以能够判断为新产生了阀落座响，也就是说，能够判断出阀从休止状态切换到了驱动状态。相反同样地，如果ΔK为负值，那么能够判断阀从驱动状态切换到了休止状态。如此，根据ΔK的正负，能够实现更加详细的异常判断。
在实施方式4中，由于是四冲程的内燃机，所以对曲轴转角720°的前后的两个爆震传感器输出进行了比较。但是，本发明并非仅限于此。即，对于二冲程、六冲程的内燃机，也能够通过对错开了一次燃烧循环的曲轴转角的两个爆震传感器输出进行比较，而以与实施方式4同样的方式进行有无阀落座响的判断。另外，不仅可以采用曲轴转角720°之前的爆震传感器输出，还可以采用曲轴转角1440°之前等的、曲轴转角720°×n(但是，n为1以上的整数)之前的爆震传感器输出以作为比较用的值而使用。即，只需进行曲轴转角相差一个周期之整数倍的多个爆震传感器输出的比较即可。由此，能够检测出与对阀驱动机构214的控制指示相对应的落座响的产生/消失。
实施方式5
在所述的实施方式1～4中，是利用爆震传感器212的输出，对进气阀、排气阀有无落座响进行判断。在实施方式5中，ECU220能够执行对用于阀落座响判断的阈值进行学习的学习用程序。另外，实施方式5的硬件构成与实施方式3相同，即，在实施方式1的内燃机208中将阀驱动机构214构成为VVT机构。
图29为，在实施方式5中ECU220所执行的学习用程序的流程图。该学习用程序在内燃机208的燃料切断中并且在阀驱动机构214对阀进行驱动的期间执行。实际上，在本实施方式中，ECU220的处理，以内燃机208的燃料切断开始→学习用程序执行→阀休止控制→实施方式1～4的各种程序的异常检测执行的顺序进行。也就是说，在通过学习用程序而进行的学习结束之前，阀休止控制不会开始。
在图29的程序中，首先，使各个阀的开阀特性分别与规定的VVT相位一致(步骤S200)。如在实施的方式3中所述，在多个阀的闭阀时刻重合时，阀的落座响也将重合。因此，在实施方式5中，为了避免所述的阀落座响的重合，也执行步骤S200的处理。
图30为用于对阀落座响的重合进行说明的图。在图30中，AEX为表示排气阀落座响的变动，而AIN为表示进气阀落座响的变动。在图30中，闭阀正时相邻的进气阀与排气阀的落座响，表现在爆震传感器212的输出中。在图30中，箭头224表示产生落座响AEX的排气阀的闭阀时刻的可动范围；箭头228表示产生落座响AIN的进气阀的闭阀时刻的可动范围。在如图30所示的这种闭阀时刻的可动范围重合的情况下，通过简单地对阀的相位进行变更，有可能无法充分地对阀落座响的重合进行抑制。因此，在实施方式5中，在步骤S200中将需要设定的相位预先决定在，各个阀的闭阀时刻充分错开的相位上。在本实施方式中，将进气阀落座的曲轴转角与排气阀落座的曲轴转角之间的差α°，设定为10°CA～20°CA左右。
接下来，执行将检测频率从f0切换至f_inv或者f_exv的处理(步骤S202)。在这里，“检测频率”为外部控制电路216的带通滤波器的通频带的基准频率。检测频率±规定值的幅宽的频带成为带通滤波器的通频带。“f0”为在内燃机208产生爆震时，爆震传感器212应该检测到的振动的频率。“f_inv”、“f_exv”分别表示进气阀的落座响的频率以及排气阀的落座响的频率。
图31表示进气阀以及排气阀的落座响的频率特性。在图31中，图示了在图30所示的爆震传感器输出波形上实施FFT(快速傅里叶变换：fast Fouriertransform：FFT)的运算处理所得到的结果。在图31中，箭头PEX所指的峰值为由于排气阀的落座响而产生的峰值，而PIN所指的峰值为由于进气阀的落座响而产生的峰值。并且，如图31所示，与PEX以及PIN的峰值分别对应的频率为“f_inv”与“f_exv”。在本实施方式中，预先通过实验等取得图31的频率特性，而“f_inv”与“f_exv”为预先确定的频率。
在图29的程序中的步骤S204中，外部控制电路216的带通滤波器的检测频率被切换为“f_inv”或者“f_exv”。此后，爆震传感器212的输出被带通滤波器过滤。
接下来，在规定的正时，执行对过滤后的爆震传感器输出的峰值进行获取、存储的处理(步骤S206)。因为在步骤S200中将各个阀固定在规定的相位，所以决定在哪个曲轴转角处，落座响出现在爆震传感器输出中。因此，以即将出现落座响的曲轴转角的前后±规定曲轴转角(在实施方式5中为±10°CA左右)的范围作为对象，进行爆震传感器输出的峰值的获取即可。在这里所存储的峰值作为进气阀或者排气阀的落座响的阈值而被使用。在步骤S204中选择了“f_inv”的情况下，在本步骤中将峰值作为进气阀用的阈值而存储，而在步骤S204中选择了“f_exv”的情况下，在本步骤中将峰值作为排气阀用的阈值而存储。此后，本次的程序结束。
根据以上的处理，能够对用于阀落座响判断的阈值进行学习。在该学习用程序中被学习的阈值，作为在实施方式1的图24的程序中的步骤S102的阈值而被使用。
另外，在所述的实施方式5中，通过由ECU220执行在图29的流程图中的步骤S206的处理，从而实现了所述第8技术方案中的“学习单元”。
[实施方式5的变形例]
作为实施方式5的优选变形例，可以例举出以下这种变形。根据阀的个体差、阀安装位置等，在气缸体210中每个阀的落座响的大小(撞击的强度)有所不同。例如，即使同为进气阀或者同为排气阀，严格来说也存在直径的误差。另外，由于内燃机208具有四个气缸，所以从爆震传感器212的安装位置到各个气缸的阀的距离是各自不同的。另外，由于气缸体210的构造、以及被安装在气缸体210上的各种辅助机械类的缘故，爆震传感器212与各个阀之间的振动传递系统有所不同。
因此，在本变形例中，分别对每个阀执行实施方式5中的学习用程序。即，分别对1～4号气缸的进气阀与排气阀进行各一次的学习，从而进行共计八次的学习。并且，ECU220将各个学习值与对应的阀相关联并存储。此外，在判断有无落座响时，首先读取与当前的判断对象的阀相对应的学习值。并且，将读出的学习值设定为阈值，从而进行有无落座响的判断。学习值与阀之间的关联、以及读取学习值时的判断对象阀的确定，以曲轴转角、凸轮角作为基准而进行即可。通过这种方式，将各个学习值分别设定为阈值，从而对全部阀进行有无落座响的判断。根据该变形例，由于能够使每个阀均具有一个学习值，所以能够进行反映了每个阀的落座响的差异的高精度判断。
实施方式6
在实施方式6中，ECU220具有用于进行实施方式5中的“f_inv”以及“f_exv”的学习的频率学习用程序。另外，ECU220具有FFT运算部，从而能够对爆震传感器212的输出值进行FFT(快速傅里叶变换：fast Fourier transform：FFT)。
阀落座响的频率特性如图31所示，在进气阀与排气阀之间有所不同。即使同为进气阀或者同为排气阀，其频率特性根据时效变化等也有所不同。因此，在实施方式6中，对“f_inv”以及“f_exv”也进行学习。
在实施方式6中，首先，对在规定的曲轴转角范围中的爆震传感器212的输出波形实施FFT运算。在实施方式6中，规定的曲轴转角范围为-60°CA～90°CA。也可以为0°CA～60°CA。由此，如在图30中所示，能够对含有AEX以及AIN的爆震传感器输出波形进行FFT运算。
FFT运算的结果为，获得了如图31所示的频率特性。在获得的频率特性之中，将与峰值PEX相对应的频率作为新的f_exv而存储，并将与峰值PIN相对应的频率作为新的f_inv而存储。此后，在执行图29的程序时，只需在步骤S202中使用最新的“f_inv”以及“f_exv”即可。
阀驱动机构214的硬件结构
以下，作为本发明实施方式的阀驱动机构214的具体结构，参照图1至图23，对日本特愿2008-122616号申请文件的内容进行说明。虽然下文叙述的内容是对进气阀一侧的结构进行说明，但是由于在排气阀一侧也适用了与下文叙述的进气阀一侧的结构相同的结构，所以对于排气阀一侧也能够进行驱动/休止的切换。因此，关于排气阀一侧的结构，为避免重复而省略其说明。
图1为表示日本特愿2008-122616号所涉及的内燃机的概要结构的图。
图1所示的内燃机1为，四冲程/循环的火花点火型内燃机(汽油发动机)。该内燃机1具有四个气缸21、22、23、24。在各气缸21、22、23、24中配置有两个进气阀3与两个排气阀4。并且，在各气缸21、22、23、24中配置有用于在缸内产生火花的火花塞5。
各进气阀3如图2所示，利用安装在进气凸轮轴6上的凸轮70、71的作用力与阀簧30的施力而进行开闭。进气凸轮轴6通过正时链或者正时皮带与未图示的内燃机输出轴(曲轴)连接，且以曲轴的1/2的速度而进行旋转。
在进气凸轮轴6上，在一个气缸中形成有一个主凸轮70与两个副凸轮71。主凸轮70被配置在两个副凸轮71之间。主凸轮70的凸轮轮廓被形成为，作用角以及升程量(凸轮凸头的高度)要比副凸轮71大。
另外，在本实施例中，副凸轮71的轮廓被形成为，进气阀3的升程量为零(凸轮凸头的高度为零)。换言之，副凸轮71为只具有基圆部的凸轮(零升程凸轮)。
在各气缸21、22、23、24的凸轮70、71与进气阀3之间，存在可变机构81、82、83、84。即，凸轮70、71的作用力通过可变机构81、82、83、84被传递至两个进气阀3。
可变机构81、82、83、84为，通过在主凸轮70的作用力传递至进气阀3的状态、与将副凸轮71的作用力传递至进气阀3的状态之间进行切换，从而对进气阀3的开阀特性进行变更的机构。
另外，由于在本实施例中，副凸轮71为零升程凸轮，所以副凸轮71的作用力被传递至进气阀3的状态是指，进气阀3未进行开闭的状态(阀休止状态)。
1号气缸(#1)21的可变机构(以下，称为“第1可变机构”)81与2号气缸(#2)22的可变机构(以下，称为“第2可变机构”)82被一个作动器(以下，称为“第1作动器”)91所驱动。在下文中，将第1可变机构81、第2可变机构82以及第1作动器91统称为第1可变组。
同样地，3号气缸(#3)23的可变机构(以下，称为“第3可变机构”)83与4号气缸(#4)24的可变机构(以下，称为“第4可变机构”)84也被一个作动器(以下，称为“第2作动器”)92所驱动。在下文中，将第3可变机构83、第4可变机构84以及第2作动器92统称为第2可变组。
以下，对第1可变组以及第2可变组的结构进行说明。另外，由于第1可变组以及第2可变组的结构相同，所以在这里对第1可变组的结构进行说明。
图3为第1可变组的俯视图。在图3中，第1可变机构81具有与进气凸轮轴6平行配置的摇臂轴10。摇臂轴10通过气门间隙调节器11被内燃机1的气缸盖支撑。
在所述摇臂轴10上以旋转自如的方式安装有一个第1滚子摇臂8110、与一对第2滚子摇臂8120、8130。另外，第1滚子摇臂8110被配置在两个第2滚子摇臂8120、8130之间。并且，在本实施例中，第1滚子摇臂8110的长度短于第2滚子摇臂8120、8130的长度。
在第1滚子摇臂8110的顶端部分上，支撑有第1滚子8111。第1滚子摇臂8110通过被安装在所述摇臂轴10上的线圈弹簧8112，而向图4中的箭头X所示的方向施力。即，线圈弹簧8112以使第1滚子8111常时与所述的主凸轮70抵接的方式对第1滚子摇臂8110施力。
以这种方式构成的第1滚子摇臂8110，通过所述的主凸轮70的作用力与线圈弹簧8112的施力的协同作用，从而以摇臂轴10作为支点而进行摆动。该第1滚子摇臂8110相当于日本特愿2008-122616号申请文件中的第1摆动部件。
另一方面，各第2滚子摇臂8120、8130的顶端部分，如图5所示，与进气阀3的基端部(详细来说，为阀杆的基端部)抵接。在各第2滚子摇臂8120、8130中，在比进气阀3的抵接部位更靠摇臂轴10一侧的部位上，支撑有第2滚子8121、8131。第2滚子8121、8131的外径与所述第1滚子8111的外径相等。
另外，第2滚子8121、8131的位置被规定为，在所述第1滚子8111与所述主凸轮70的基圆部抵接(参照图4)，并且该第2滚子8121、8131与所述副凸轮71的基圆部抵接(参照图5)时，该第2滚子8121、8131的轴心与所述第1滚子8111的轴心位于同一条直线L上(参照图3)。
第2滚子摇臂8120、8130被阀簧30向图5中的箭头Y所示的方向施力。因此，第2滚子8121、8131在副凸轮71使进气阀3上升时，将被阀簧30压接在副凸轮71上。但是，由于本实施例的副凸轮71为零升程凸轮，所以并不属于此范围内。
另外，第2滚子摇臂8120、8130在副凸轮71未使进气阀3上升时，将通过气门间隙调节器11而被压接在副凸轮71上。
以这种方式构成的第2滚子摇臂8120、8130，相当于日本特愿2008-122616号申请文件中的第2摆动部件。
在这里，对用于切换第1滚子摇臂8110与第2滚子摇臂8120、8130之间的连接/分离的机构(以下，称为“第1切换机构”)进行说明。
图6为第1可变机构的水平剖视图。另外，第2可变机构82位于图6中的右手边方向。
在图6中，在第1滚子8111的支撑轴(以下，称为“第1支撑轴”)8113上，形成有沿着轴向延伸的第1销孔8114。第1销孔8114的两端在第1滚子摇臂8110的两侧面上开口。
在第1销孔8114中，如图7所示，以可自由滑动的方式插入有圆柱形的第1销181。第1销181的外径与第1销孔8114的内径大致相等。第1销181的轴向上的长度与所述第1销孔8114大致相等。
在这里返回到图6，在第2滚子8121、8131的各支撑轴(以下，称为“第2支撑轴”)8122、8132上，形成有沿着轴向延伸的第2销孔8123、8133。第2销孔8123、8133的内径，与所述的第1销孔8114的内径相等。
两个第2销孔8123、8133之中，一方的第2销孔8123(以第1滚子摇臂8110作为基准，位于与第2可变机构82相反一侧的第2销孔)被形成为，其第1滚子摇臂8110一侧的端部开口，并且与第1滚子摇臂8110相反一侧的端部8124被封闭(以下，将被封闭的端部称为“封闭端”)。
在所述的第2销孔8123中，如图8所示，以可自由滑动的方式插入有圆柱形的第2销182。第2销182的外径与第2销孔8123的内径大致相等。第2销182的轴向长度短于第2销孔8123。
另外，在所述的第2销孔8123中，第2销182的基端(位于封闭端8124一侧的端部)与所述封闭端8124之间配置有回位弹簧18。回位弹簧18为对第2销182向所述第1滚子摇臂8110一侧施力的部件。
在这里返回到图6，所述的两个第2销孔8123、8133之中，另一方的第2销孔8133(以第1滚子摇臂8110作为基准，位于第2可变机构82一侧的第2销孔)的两端，与所述的第1销孔8114相同地，在第2滚子摇臂8130的两侧面上开口。
在所述第2销孔8133中，以可自由滑动的方式插入有圆柱形的第2销183。第2销183的外径与所述第2销孔8133的内径相等。第2销183的轴向长度长于所述第2销孔8133。
另外，虽然各销孔8114、8123、8133的轴心也可以不与各支撑轴8113、8122、8132的轴心一致，但是三个销孔8114、8123、8133的相对位置需要满足以下的条件。
即，三个销孔8114、8123、8133的相对位置被规定为，在第1滚子8111与主凸轮70的基圆部抵接(参照图4)，并且第2滚子8121、8131与副凸轮71的基圆部抵接(参照图5)时，三个销孔8114、8123、8133的轴心位于同一条直线上。
在以这种方式构成的第1切换机构中，第2销182通过回位弹簧18常时向第1滚子摇臂8110一侧被施力。因此，第2销182的顶端被压接在第1销181的基端上。与此对应，第1销181的顶端被压接在第2销183的基端上。其结果为，第2销183的顶端常时与第1作动器91的位移部件910抵接。
所述位移部件910为，在支撑轴8113、8122、8132的轴向(换言之，即销181、182、183的轴向)上进退自如的部件，且通过驱动部911而被进行位移驱动。
所述驱动部911为，以油压或电力作为动力源，来使所述位移部件910位移的装置。驱动部911由ECU100进行电子控制。ECU100为，用于对内燃机1的运行状态进行控制的电子控制单元，其根据曲轴位置传感器101等的输出信号来对所述驱动部911进行控制。曲轴位置传感器101为，对内燃机1的输出轴(曲轴)的旋转角度进行检测的传感器。
另外，所述的位移部件910、回位弹簧18、第1销181以及第2销182、183的相对位置以及尺寸被规定为，满足以下的两个条件。
(1)当所述位移部件910位于第2可变机构82一侧的位移端Pmax1时，换言之，当回位弹簧18伸长至预先规定的最大长度时，第2销182的顶端以及第1销181的基端位于第2滚子摇臂8120与第1滚子摇臂8110之间的间隙中，并且第1销181的顶端以及第2销183的基端位于第1滚子摇臂8110与第2滚子摇臂8130之间的间隙中(参照图6)。
(2)当所述位移部件910位于第1可变机构81一侧的位移端Pmax2时，换言之，在回位弹簧18收缩至预先规定的最小长度时，第2销182的顶端以及第1销181的基端位于第2销孔8123内，并且第1销181的顶端以及第2销183的基端位于第1销孔8114内(参照图9)。
在按照上述(1)、(2)的条件来规定位移部件910、回位弹簧18、第1销181以及第2销182、183的相对位置以及尺寸时，在位移部件910位于所述位移端Pmax1时，第1滚子摇臂8110以及第2滚子摇臂8120、8130成为相互分离的状态。
在该情况下，第1滚子摇臂8110受到主凸轮70的作用力而进行摆动，而第2滚子摇臂8120、8130受到副凸轮71的作用力而进行摆动。另外，由于本实施例的副凸轮71为零升程凸轮，所以第2滚子摇臂8120、8130不会进行摆动。其结果为，进气阀3成为未进行开闭动作的阀休止状态。
此外，如上文所述，在仅有第1滚子摇臂8110进行摆动的情况下，第1销181的轴心与第2销182、183的轴心将错开。此时，需要第1销181的端面的一部分与第2销182、183的端面的一部分相互抵接。因此，第1销181以及第2销182、183的端面的形状、尺寸被规定为，满足上述的条件。
另一方面，在位移部件910向所述位移端Pmax2位移时，第2滚子摇臂8120与第1滚子摇臂8110将通过第1销181而被连接在一起，同时第1滚子摇臂8110与第2滚子摇臂8130将通过第2销183而被连接在一起。
如果第1滚子摇臂8110以及第2滚子摇臂8120、8130被相互连接在一起，则在第1滚子摇臂8110受到主凸轮70的作用力而进行摆动时，第2滚子摇臂8120、8130也将与第1滚子摇臂8110一同进行摆动。其结果为，进气阀3将按照主凸轮70的凸轮轮廓而进行开闭动作。
因此，通过由第1作动器91使销181、182、183在轴向上位移，从而能够对进气阀3的工作状态与休止状态进行切换。
在这里返回到图3，对第2可变机构82的结构进行叙述。第2可变机构与所述的第1可变机构同样地，具有以旋转自如的方式被安装在摇臂轴10上的一个第1滚子摇臂8210与一对第2滚子摇臂8220、8230。
第1滚子摇臂8210相当于日本特愿2008-122616号申请文件中的第1摆动部件。在第1滚子摇臂8210的顶端部分，支撑有第1滚子8211。第1滚子8211通过被安装在所述摇臂轴10上的线圈弹簧8212的施力，而被压接在主凸轮70上。
第2滚子摇臂8220、8230相当于日本特愿2008-122616号申请文件中的第2摆动部件。各第2滚子摇臂8220、8230的顶端部分抵接于进气阀3的基端部。在各第2滚子摇臂8220、8230中，在比进气阀3的抵接部位更靠摇臂轴10一侧的部位上，支撑有第2滚子8221、8231。第2滚子8221、8231通过阀簧30以及/或者气门间隙调节器11而被压接在副凸轮71上。
另外，用于对第1滚子摇臂8210与第2滚子摇臂8220、8230之间的连接/分离进行切换的机构(以下，称为“第2切换机构”)被构成为，与第1切换机构大致对称。
图10为第2可变机构82的水平剖视图。另外，第1可变机构81位于图10中的左手边方向。
在图10中，在第1滚子8211的支撑轴(第1支撑轴)8213上，形成有沿着轴向延伸的第1销孔8214。第1销孔8214的两端在第1滚子摇臂8210的两侧面上开口。
在第1销孔8214中，以可自由滑动的方式插入有圆柱形的第1销281。第1销281的外径与第1销孔8214的内径大致相等。第1销孔8214的轴向长度与所述第1销孔8214大致相等。
在第2滚子8221、8231的各支撑轴(第2支撑轴)8222、8232上，形成有沿着轴向延伸的第2销孔8223、8233。第2销孔8223、8233的内径与所述第1销孔8214的内径相等。
两个第2销孔8223、8233之中，一方的第2销孔8223(以第1滚子摇臂8110作为基准，位于与第1可变机构82相反一侧的第2销孔)被形成为，其第1滚子摇臂8210一侧的端部开口，并且与第1滚子摇臂8210相反一侧的端部8224被封闭(以下，将被封闭的端部称为“封闭端”)。
在所述的第2销孔8223中，以滑动自如的方式插入有圆柱形的第2销282。第2销282的外径与第2销孔8223的内径大致相等。第2销282的轴向长度短于第2销孔8223。
另外，在所述的第2销孔8223中，在第2销282的基端(位于封闭端8224一侧的端部)与所述封闭端8224之间配置有回位弹簧28。回位弹簧28为，对第2销282向所述第1滚子摇臂8210一侧施力的部件，其相当于日本特愿2008-122616号申请文件中的施力部件。
在所述的两个第2销孔8223、8233之中，另一方的第2销孔8233(以第1滚子摇臂8210作为基准，位于第1可变机构81一侧的第2销孔)的两端，与所述的第1销孔8214同样地，在第2滚子摇臂8230的两侧面上开口。
在所述第2销孔8233中，以滑动自如的方式插入有圆柱形的第2销283。第2销283的外径与所述第2销孔8233的内径相等。第2销283的轴向长度长于所述第2销孔8233。
上述三个销孔8214、8223、8233的相对位置被规定为，满足与所述的第1切换机构的销孔8114、8123、8133相同的条件。
在以这种方式构成的第2切换机构中，第2销282通过回位弹簧28而常时向第1滚子摇臂8210一侧被施力。因此，第2销282的顶端被压接在第1销281的基端上。与此对应，第1销281的顶端被压接在第2销283的基端上。其结果为，第2销283的顶端常时与第1作动器91的位移部件910抵接。
在这里，回位弹簧28、第1销孔8214以及第2销282、283的相对位置以及尺寸被规定为，满足以下的两个条件。
(3)当所述位移部件910位于所述位移端Pmax1时，换言之，当回位弹簧28收缩至预先规定的最小长度时，第2销282的顶端以及第1销281的基端位于第2滚子摇臂8220与第1滚子摇臂8210之间的间隙中，并且第1销281的顶端以及第2销283的基端位于第1滚子摇臂8210与第2滚子摇臂8230之间的间隙中(参照图10)。
(4)当所述位移部件910位于所述的位移端Pmax2时，换言之，在回位弹簧28伸长至预先规定的最大长度时，第2销282的顶端以及第1销孔8214的基端位于第1销孔8214内，并且第1销孔8214的顶端以及第2销283的基端位于第2销孔8233内(参照图11)。
在以满足上述(3)、(4)的条件的方式来规定回位弹簧28、第1销孔8214以及第2销282、283的相对位置以及尺寸时，在位移部件910位于所述位移端Pmax1时，与所述的第1可变机构81同样地，第1滚子摇臂8210以及第2滚子摇臂8220、8230成为相互分离的状态。在该情况下，进气阀3成为阀休止状态。
此时，第1销孔281以及第2销孔282、283的端面的形状以及尺寸，设定为与所述第1切换机构相同。
另一方面，在位移部件910位于所述位移端Pmax2时，第2滚子摇臂8220与第1滚子摇臂8210通过第2销282而被连接在一起，同时第1滚子摇臂8210与第2滚子摇臂8230成为通过第2销283而被连接在一起的状态。即，在位移部件910位于所述位移端Pmax2的情况下，第1滚子摇臂8210以及第2滚子摇臂8220、8230成为被相互连接在一起的状态。在该情况下，进气阀3按照主凸轮70的凸轮轮廓而进行开闭动作。
因此，通过第1作动器91使销281、282、283在轴向上位移，从而能够对进气阀3的工作状态与休止状态进行切换。该情况下的销281、282、283相当于日本特愿2008-122616号申请文件中的切换销。
接下来，对第1作动器91的具体结构进行叙述。图12为表示位移部件910的结构的俯视图。
在图12中，位移部件910具有：被气缸盖以旋转自如的方式支撑的旋转体9101；从该旋转体9101的外周部分向径向延伸的两根臂9102、9103。
两根臂9102、9103中，一根臂9102的顶端与所述第1可变机构81的第2销183的顶端抵接。另外，两根臂9102、9103中的另一根臂9103的顶端与所述第2可变机构82的第2销283的顶端抵接。
根据以这种方式构成的位移部件910，能够通过所述旋转体9101的旋转，由两根臂9102、9103的顶端使第2销183、283在轴向上发生位移。
在该情况下，驱动部911只需使所述旋转体9101的轴9104旋转即可。作为该种驱动部911，可以例示为电动机。
作为驱动部911的其他实施方式，如图13所示，可以例示为，将被设置在旋转体9101上的驱动用臂9105向一个旋转方向施力的弹簧9111、以及向与所述弹簧9106相反的方向按压所述驱动用臂9105的电磁阀9112。
另外，通过使所述第1切换机构的回位弹簧18的施力大于第2切换机构的回位弹簧28的施力，也可以省略所述的弹簧9111。
作为位移部件910的其他实施方式，如图14所示，也可以例举，在第1可变机构81的第2销183与第2可变机构82的第2销283之间，以在轴向上进退自如的方式被支撑的圆柱体9106。
根据该种位移部件910(9106)，由于在位移部件910(9106)进行位移时，不会在该位移部件910(9106)与第2销183、283之间产生滑动阻力，因此可以使位移部件910的所需动力更小一些。
作为适用于如图14所示的位移部件910的驱动部911，可以例举将所述圆柱体9106向第2可变机构82一侧施力的弹簧9114、以及向第1可变机构81一侧按压所述圆柱体9106的电磁阀9113。此外，该情况下，也可以通过使所述第1切换机构的回位弹簧18的施力大于第2切换机构的回位弹簧28的施力，从而省略弹簧9114。
另外，作为驱动部911的其他实施方式，也可以例举为，通过凹槽机构而与所述圆柱体9106相连接的电动机。
根据以上所述的第1可变组，能够通过一个作动器91驱动两个可变机构81、82。此时，因为第1作动器91只需使切换销进行少量位移即可，所以能够迅速地对两个气缸21、22的进气阀3的开阀特性进行切换。另外，由于切换销的质量较小，所以第1作动器91通过较小的动力就能够使切换销位移。
另外，第2可变组通过采用与第1可变组相同的结构，也能够获得与第1可变组相同的效果。其结果为，能够很好地实现气门系统整体的小型轻量化。
接下来，根据图15对由ECU100对第1作动器91以及第2作动器92实施的控制方法进行说明。
所述切换销的位移需要在第1销孔的轴心与第2销孔的轴心位于同一条直线时进行。即，切换销的位移需要在第1滚子摇臂未进行摆动时进行。
例如，ECU100对第1作动器91进行控制，以使切换销在1号气缸(#1)21以及2号气缸(#2)22的主凸轮70的基圆区间(主凸轮70的基圆部与第1滚子8111、8211抵接的期间)T1中进行位移。
此时，优选为，ECU100以使切换销在所述基圆区间T1的开始时、或者刚开始之后开始进行位移的方式，来对第1作动器91进行控制。
详细来说，ECU100只需在曲轴位置传感器101的输出信号与基圆区间T1开始时的曲轴转角角度CA1一致时，使第1作动器91工作即可。所述的曲轴转角角度CA1可以预先通过实验的方式求出。
同样地，ECU100只需在3号气缸(#3)23以及4号气缸(#4)24的主凸轮70的基圆区间T2被开始时的CA2，使第2作动器92工作即可。
在ECU100以上述方式对第1作动器91以及第2作动器92进行控制时，能够在各基圆区间T1、T2内完成切换销的位移。
作为上述这种控制的合适的实施时刻，可以例举为，内燃机1的燃料切断运行开始时或内燃机1的燃料切断运行结束时等。
以下，对实施方式1的可变气门机构的其他方式进行说明。另外，下述的结构以及基本动作在日本特愿2008-122616号申请文件中作为第2实施例被公开。
以下，利用图16～图22进行说明。在这里，对与所述的第1实施例不同的结构进行说明，并省略对于相同结构的说明。
在这里叙述的其他的方式中的气门系统的特征在于，作动器91、92的结构。即，在这里叙述的其他方式的作动器91、92的特征在于，利用进气凸轮轴6的旋转力来使所述切换销发生位移。
首先，在这里根据图16～图19，对所述其他方式中的作动器91、92的结构进行说明。另外，由于与第1作动器91和第2作动器92的结构相同，所以在这里仅对第1作动器91的结构进行说明。
第1作动器91的位移部件910具有，被配置在第1可变机构81的第2销183与第2可变机构82的第2销283之间的圆柱体9106。该圆柱体9106通过被固定在气缸盖上的托架9107，以在轴向上进退自如并且在周向上旋转自如的方式被支撑。
在所述圆柱体9106的外周面上，直立设置有臂9108。臂9108的顶端部延伸至与进气凸轮轴6的圆周面对置的位置上。而且，在臂9108的顶端部上，形成有插脱销9109。
在进气凸轮轴6中与所述插脱销9109对置的外周面上，形成有具有大于该进气凸轮轴6的外径的大径部600。在大径部600的圆周面上，形成有沿着周向延伸的螺旋状槽60。螺旋状槽60的宽度被形成为，略大于所述插脱销9109的外径。
在进气凸轮轴6轴向上的螺旋状槽60的基端位置被规定为，与位移部件910位于所述位移端Pmax1时的插脱销9109的位置相一致。另外，在进气凸轮轴6的周向(旋转方向)上的螺旋状槽60的基端位置(旋转角度位置)被规定为，在所述基圆区间T1被开始时的旋转角度位置。
另一方面，在进气凸轮轴6轴向中的螺旋状槽60的末端位置被规定为，与位移部件910位于所述位移端Pmax2时的插脱销9109的位置相一致。另外，在进气凸轮轴6周向上的螺旋状槽60的末端位置被规定为，略靠前于所述基圆区间T1结束时的旋转角度位置。
其次，第1作动器91的驱动部911具有：用于使所述插脱销9109插入所述螺旋状槽60中的电磁阀9114；用于使所述插脱销9109从所述螺旋状槽60脱离的脱离用弹簧9116；以及对所述圆柱体9106向第2可变机构82一侧施力(向位移端Pmax1一侧施力)的弹簧9114。
电磁阀9114被配置于，该电磁阀9114的驱动轴9115能够向所述大径部600按压所述臂9108的顶端部背面(与设置有插脱销9109的面相反一侧的面)的位置上。
脱离用弹簧9116被设置于，能够对所述圆柱体9106向使所述臂9108的顶端部远离所述大径部600的方向施力的位置上。在本实施例中，如图19所示，脱离用弹簧9116被缠绕在所述圆柱体9106上。另外，脱离用弹簧9116的一端被卡止于臂9108上，而另一端被卡止于气缸盖或者托架9107上。
接下来，根据图20～图22对第1作动器91的动作进行说明。
首先，在电磁阀9114的非工作时，插脱销9109通过脱离用弹簧9116的施力而成为从螺旋状槽60中脱离的状态。在该情况下，圆柱体9106以及臂9108受到弹簧9114的施力而被定位于所述位移端Pmax1处。
在ECU100使电磁阀9114工作时，该电磁阀9114的驱动轴9115向所述大径部600按压所述臂9108的顶端部。此时，在进气凸轮轴6轴向上的螺旋状槽60的基端位置，与插脱销9109的位置相一致。并且，当进气凸轮轴6旋转方向上的螺旋状槽60的位置，与插脱销9109的位置相一致时(即，曲轴的旋转角度与基圆区间T1的开始位置CA1一致时)，插脱销9109被插入到螺旋状槽60中(参照图20)。
在插脱销9109被插入到螺旋状槽60中时，在进气凸轮轴6轴向上的插脱销9109的位置将沿着螺旋状槽60而进行位移。随之，圆柱体9106的时轴方向上的位置将从位移端Pmax1向位移端Pmax2位移。并且，在所述插脱销9109到达所述螺旋状槽60的末端时，圆柱体9106将到达位移端Pmax2处(参照图21)。
但是，在所述插脱销9109到达所述螺旋状槽60的末端之后，存在所述圆柱体9106受到所述弹簧9114的施力而从位移端Pmax2返回到位移端Pmax1的可能性。
因此，如图22所示，也可以在所述插脱销9109到达所述螺旋状槽60的末端时，使该插脱销9109从大径部600下降至进气凸轮轴6的圆周面上。在该情况下，由于所述插脱销9109的侧面将与所述进气凸轮轴6的圆周面和大径部600的圆周面之间的台阶抵接，所以所述圆柱体9106的位置被保持在位移端Pmax2处。
另外，在使圆柱体9106从位移端Pmax2向位移端Pmax1位移时，电磁阀9114只需使驱动轴9115后退即可。在该情况下，由于所述插脱销9109与所述台阶之间的卡合被脱离用弹簧9116所解除，所以所述圆柱体9106将受到弹簧9114的施力而从位移端Pmax2向位移端Pmax1位移。
以上所述的第1作动器91，由于只需产生按压插脱销9109的动力即可，所以可以使该第1作动器91的额定值更小一些。
另外，虽然在所述说明中，对圆柱体9106兼为臂9108的旋转轴的结构进行了叙述，但如图23所示，也可以采用臂9108被独立于圆柱体9106的旋转轴9119所支撑的结构。
在所述的实施例中，虽然例举了四个气缸被直列配置的内燃机1的例子，但这些并不是对内燃机的气缸数、气缸的排列的限定。
另外，每个气缸的进气阀或者排气阀的个数也不仅限于两个，只要是每个气缸具有至少一个进气阀或者排气阀的内燃机即可。
而且，虽然在所述实施例中，对由一个作动器驱动两个气缸的可变机构的例子进行了叙述，但是，如果是基圆区间重复的气缸，那么也可以由一个作动器来驱动三个气缸以上的可变机构。
另外，也可以将阀驱动机构构成为，各气缸之间能够以各自不同的时刻，进行对内燃机的各个气缸的进气阀的驱动/休止。在所述的阀驱动机构中，通过第1作动器使对1号气缸与2号气缸的阀的驱动/休止进行切换的切换销发生位移，通过第2作动器使对3号气缸与4号气缸的阀的驱动/休止进行切换的切换销发生位移。在这里，也可对1号气缸～4号气缸分别设置阀动作切换用的切换销，并且通过不同的作动器独立地使各个切换销进行位移。也就是说，也可以将阀驱动机构构成为，共搭载四个作动器，且使各气缸的切换销各自进行位移。由此，每个气缸都能够在希望的正时对进气阀以及排气阀的驱动/休止进行控制。

Claims (11)

1.一种内燃机的异常检测装置，该装置对具有驱动进气阀与排气阀的阀驱动机构以及爆震传感器的内燃机的异常进行检测，其特征在于，
所述阀驱动机构能够休止进气阀及排气阀中的至少一个阀的驱动，
所述爆震传感器能够检测所述进气阀或者/以及所述排气阀的落座响，
所述内燃机的异常检测装置具有：
指示检测单元，其检测对所述阀驱动机构施加了阀驱动信号与阀休止信号中的哪一种控制信号，
判断单元，其根据所述指示检测单元的检测结果以及在所述爆震传感器的输出中有无落座响，来判断所述阀驱动机构是否异常。
2.如权利要求1所述的内燃机的异常检测装置，其特征在于，
所述内燃机具有多个气缸，所述多个气缸分别具有火花塞，
所述内燃机的异常检测装置，还具有：
点火控制单元，其错开所述火花塞的点火时刻或者禁止所述火花塞点火，以避免所述进气阀及所述排气阀的落座时刻与所述火花塞的点火时刻重合，
输出取得单元，在通过所述点火控制单元使点火时刻被错开之后、或者使点火被禁止之后，所述输出取得单元取得所述爆震传感器的输出，
其中，所述判断单元根据所述输出取得单元所取得的所述爆震传感器的输出中有无落座响，来判断所述阀驱动机构是否异常。
3.如权利要求1或2所述的内燃机的异常检测装置，其特征在于，
所述内燃机具有多个进气阀以及多个排气阀，
所述阀驱动机构为，能够改变所述多个进气阀以及所述多个排气阀的开阀特性的可变气门机构，
所述内燃机的异常检测装置，还具有：
相位变更单元，其对所述多个进气阀及所述多个排气阀的相位进行变更，以避免这些阀的落座时刻重合，
输出取得单元，在通过所述相位变更单元实施了相位变更之后，所述输出取得单元取得所述爆震传感器的输出，
所述判断单元根据在所述输出取得单元取得的所述爆震传感器的输出中有无落座响，来判断所述阀驱动机构是否异常。
4.如权利要求3所述的内燃机的异常检测装置，其特征在于，所述相位变更单元包括落座时刻调节单元，所述落座时刻调节单元使所述多个进气阀以及所述多个排气阀中落座时刻相邻的两个阀的落座时刻相差规定量以上。
5.如权利要求1至4中的任意一项所述的内燃机的异常检测装置，其特征在于，具有：
周期性输出取得单元，其在曲轴转角相差一个周期之整数倍的多个时刻，取得在所述进气阀或者/以及所述排气阀落座时刻的所述爆震传感器的输出，
比较检测单元，其根据对所述周期性输出取得单元取得的多个时刻的爆震传感器输出所进行的比较，来检测在爆震传感器的输出中有无落座响。
6.如权利要求5所述的内燃机的异常检测装置，其特征在于，所述阀驱动机构具有：与所述内燃机的曲轴同步旋转的凸轮轴、以及传递所述凸轮轴的旋转从而开闭所述进气阀以及所述排气阀的凸轮机构。
7.如权利要求1至6中的任意一项所述的内燃机的异常检测装置，其特征在于，
所述内燃机具有多个气缸，所述多个气缸分别具有进气阀与排气阀，
所述判断单元为，通过将所述爆震传感器的输出与规定的阈值进行比较，从而判断有无落座响的单元，
所述内燃机的异常检测装置具有：
阈值存储单元，存储有多个不同的供所述判断单元判断时使用的阈值，
阈值选择单元，按照所述多个气缸中的各个气缸的进气阀以及排气阀，从所述阈值存储单元存储的多个阈值中，选择用于所述判断单元进行判断的阈值。
8.如权利要求1至7中的任意一项所述的内燃机的异常检测装置，其特征在于，
具有学习单元，所述学习单元在所述阀驱动机构对进气阀以及排气阀中的至少一个阀进行驱动的期间内，将在所述至少一个阀闭阀时刻的所述爆震传感器的输出波形的振幅最大值，作为学习值而学习，
所述判断单元通过将所述爆震传感器的输出值与所述学习值进行比较，从而判断所述进气阀有无落座响以及所述排气阀有无落座响。
9.如权利要求8所述的内燃机的异常检测装置，其特征在于，
所述内燃机具有由多个进气阀以及多个排气阀组成的阀群，
所述阀驱动机构能够休止所述阀群中的各个阀的驱动，
所述学习单元为，对所述阀群中的各个阀分别进行学习值的学习的单元，
所述判断单元根据对所述爆震传感器的输出与通过所述学习单元对各个阀进行学习而获得的多个学习值之间的比较，从而对于所述阀群中的各个阀，判断在所述爆震传感器的输出中有无落座响。
10.一种内燃机，其特征在于，具有：
阀驱动机构，其驱动内燃机的进气阀以及排气阀，并接收阀驱动信号以及阀休止信号且能够按照这些信号休止进气阀以及排气阀中的至少一个阀的驱动，
爆震传感器，其被设置在所述内燃机中，能够检测所述进气阀或者/以及所述排气阀的落座响，
燃料切断单元，其执行所述内燃机的燃料切断，
阀休止控制单元，其将阀驱动信号与阀休止信号以择一方式输出到所述阀驱动机构，以使进气阀或者/以及排气阀在燃料切断中维持关闭状态，
权利要求1至9中的任意一项所述的内燃机的异常检测装置，
异常检测控制单元，其在由所述阀休止控制单元向所述阀驱动机构输入了阀休止信号之后，通过所述异常检测装置对所述阀驱动机构进行异常检测。
11.一种内燃机，其特征在于，具有：
阀驱动机构，其驱动内燃机的进气阀以及排气阀，并接收阀驱动信号以及阀休止信号且能够按照这些信号休止进气阀以及排气阀中的至少一个阀的驱动，
爆震传感器，其被设置在所述内燃机中，能够检测所述进气阀或者/以及所述排气阀的落座响，
燃料切断单元，其执行所述内燃机的燃料切断，
阀休止控制单元，其向所述阀驱动机构输出阀休止信号，以使得进气阀或者/以及排气阀在燃料切断中维持关闭状态，
阀恢复控制单元，当收到燃料切断结束指令时，所述阀恢复控制单元对所述阀驱动机构输出阀驱动信号，以再次开始进气阀或者/以及排气阀的开阀动作，
权利要求1至9中的任意一项所述的内燃机的异常检测装置，
异常检测控制单元，其在由所述阀恢复控制单元向所述阀驱动机构输出了阀驱动信号之后且所述内燃机再次开始燃料喷射之前，通过所述异常检测装置对所述阀驱动机构进行异常检测。
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