(57)【要約】【課題】可変バルブタイミング機構に不具合が発生しても、燃費向上を犠牲にせずに車両の発進加速時における吸気量不足を解消することができる制御装置を提供する。【解決手段】異常検知部３０１が、エンジン１１が必要とする吸気量以下に筒内吸気量が減少する状態で吸気バルブ及び／又は排気バルブを含む動弁系が固着異常したと検知した場合に、補助判断部３０２が、補助駆動機構の駆動が必要であると判断し、補助駆動部３０３が、補助駆動機構を駆動する。【選択図】図４
2018066333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの制御装置であって、
前記エンジン（１１）のクランク軸（１２）に対するカム軸（１６）の回転位相であるカム軸位相を変化させることで前記カム軸によって開閉駆動される吸気バルブ及び／又は排気バルブのバルブタイミングを変化させる可変バルブタイミング装置（１８）に発生する異常を検知する異常検知部（３０１）と、
前記可変バルブタイミング装置に異常が発生した場合に、前記エンジンの回転駆動を補助する補助駆動機構（４１，４２，４３，４４）の駆動要否を判断する補助判断部（３０２）と、
前記補助駆動機構を駆動する補助駆動部（３０３）と、を備え、
前記異常検知部が、前記エンジンが必要とする吸気量以下に筒内吸気量が減少する状態で前記吸気バルブ及び／又は前記排気バルブの動弁系が固着異常したと検知した場合に、
前記補助判断部が、前記補助駆動機構の駆動が必要であると判断し、
前記補助駆動部が、前記補助駆動機構を駆動する、制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記異常検知部は、前記吸気バルブが、吸気の下死点より遅く前記吸気バルブを閉動作する際に最遅角固着した場合又は吸気の下死点より早く前記吸気バルブを閉動作する際に最進角固着した場合に、固着異常したと検知する、制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記異常検知部は、前記排気バルブが、吸気の上死点より遅く前記排気バルブを閉動作する際に最遅角固着した場合に、固着異常したと検知する、制御装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の制御装置であって、
前記補助判断部は、前記エンジンが搭載されている車両の発進時から所定時間内において前記補助駆動機構の駆動が必要であると判断し、
前記補助駆動部は、前記補助判断部が前記補助駆動機構の駆動が必要であると判断している間において前記補助駆動機構を駆動する、制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の制御装置であって、
前記補助駆動機構は、過給機であり、
前記補助駆動部は、前記エンジンに空気を供給する吸気流路に設けられた前記過給機のコンプレッサ（４１）を回転駆動することで、前記補助駆動機構を駆動する、制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の制御装置であって、
前記過給機は、前記コンプレッサを電動モータ（４２）で駆動するものであり、
前記補助駆動部は、前記電動モータを駆動することで前記コンプレッサを回転駆動する、制御装置。
【請求項７】
請求項５に記載の制御装置であって、
前記過給機は、前記エンジンのクランク軸の回転に連動して前記コンプレッサが回転駆動されるものであり、前記クランク軸と前記コンプレッサとの間にクラッチ（４３）が設けられており、
前記補助駆動部は、前記クラッチを繋ぐことで前記コンプレッサを回転駆動する、制御装置。
【請求項８】
請求項４に記載の制御装置であって、
前記補助駆動機構は、前記エンジンのクランク軸を回転駆動できるモータ（４４）であって、
前記補助駆動部は、前記吸気バルブ及び／又は前記排気バルブの動弁系が固着異常していない場合に必要とされる前記モータの出力よりも出力を上昇させることで、前記補助駆動機構を駆動する、制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、エンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの燃費向上のため、吸気のポンピングロスを低減することが行われている。吸気のポンピングロス低減の一手段として、ＬＩＶＣ（Ｌａｔｅｒ  Ｉｎｔａｋｅ  Ｖａｌｖｅ  Ｃｌｏｓｅ）や、ＥＩＶＣ（Ｅａｒｌｙ  Ｉｎｔａｋｅ  Ｖａｌｖｅ  Ｃｌｏｓｅ）が用いられている。ＬＩＶＣとは、ＢＤＣ（Ｂｏｔｔｏｍ  Ｄｅａｄ  Ｃｅｎｔｅｒ）後において吸気バルブ閉時期を遅くすることで、筒内吸気量を減らすものである。ＥＩＶＣとは、ＢＤＣ（Ｂｏｔｔｏｍ  Ｄｅａｄ  Ｃｅｎｔｅｒ）前において吸気バルブ閉時期を早くすることで、筒内吸気量を減らすものである。
【０００３】
吸気バルブの開閉タイミングを変化させるためには、可変バルブタイミング機構が用いられるが、この可変バルブタイミング機構に不具合が発生する場合がある。可変バルブタイミング機構に不具合が発生した場合の対処の一例が、下記特許文献１に開示されている。下記特許文献１には、可変バルブタイミング機構に不具合が発生した場合に、通常よりもアイドル回転数を上げることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１−１１０８４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、可変バルブタイミング機構に不具合が発生するとスロットルを開けてアイドル回転数を上げているが、ＬＩＶＣ実行時に遅角側で可変バルブタイミング機構が固着してしまったり、ＥＩＶＣ実行時に進角側で可変バルブタイミング機構が固着してしまったりした場合には、吸気管負圧がすでに高くなっており、スロットルを開けただけでは吸入空気量が増えない事もある。このような場合、アイドリングは維持出来ても発進加速時に吸気量不足によるエンジンストールが発生する可能性がある。このように、スロットルを開くだけでは発進加速時の吸気量不足に十分に対応することができなくなるので、異常固着した場合でも吸気量が確保できるような設定にせざるを得ない。そのため、吸気バルブをより遅角側に位相変化させたり進角側に位相変化させたりした方が燃費向上に資する場合であっても、フェイルセーフの観点から位相変化に制限を設ける必要がある。
【０００６】
本開示は、可変バルブタイミング機構に不具合が発生しても、燃費向上を犠牲にせずに車両の発進加速時における吸気量不足を解消することができる制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、エンジンの制御装置であって、前記エンジン（１１）のクランク軸（１２）に対するカム軸（１６）の回転位相であるカム軸位相を変化させることで前記カム軸によって開閉駆動される吸気バルブ及び／又は排気バルブのバルブタイミングを変化させる可変バルブタイミング装置（１８）に発生する異常を検知する異常検知部（３０１）と、前記可変バルブタイミング装置に異常が発生した場合に、前記エンジンの回転駆動を補助する補助駆動機構（４１，４２，４３，４４）の駆動要否を判断する補助判断部（３０２）と、前記補助駆動機構を駆動する補助駆動部（３０３）と、を備える。前記異常検知部が、前記エンジンが必要とする吸気量以下に筒内吸気量が減少する状態で前記吸気バルブ及び／又は前記排気バルブの動弁系が固着異常したと検知した場合に、前記補助判断部が、前記補助駆動機構の駆動が必要であると判断し、前記補助駆動部が、前記補助駆動機構を駆動する。
【０００８】
本開示によれば、エンジンが必要とする吸気量以下に筒内吸気量が減少する状態で吸気バルブ及び／又は排気バルブの動弁系が固着異常したと検知した場合に、補助駆動機構を駆動する。従って、エンジンの吸気量が少なくなっても、エンジンの回転駆動を補助することができ、エンジンを搭載した車両の発進走行が可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、可変バルブタイミング機構に不具合が発生しても、燃費向上を犠牲にせずに車両の発進加速時における吸気量不足を解消することができる制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施形態であるＥＣＵを用いたシステム全体の構成を示す図である。
【図２】図２は、図１に示される可変バルブタイミング装置の構成を示す図である。
【図３】図３は、図１に示されるエンジン周りの構成を示す図である。
【図４】図４は、図１に示されるＥＣＵの機能的な構成を説明するためのブロック構成図である。
【図５】図５は、図１に示されるＥＣＵの動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】図６は、図１に示されるＥＣＵの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】図７は、図３に示されるエンジン周りの構成の第１変形例を示す図である。
【図８】図８は、図３に示されるエンジン周りの構成の第２変形例を示す図である。
【図９】図９は、図８に示されるエンジンを制御する場合のＥＣＵの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図１０は、図８に示されるエンジンを制御する場合のＥＣＵの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１２】
図１に示されるように、クランク軸１２の回転動力はタイミングチェーン１３により各スプロケット１４，１５に伝達される。スプロケット１４は、吸気側カム軸１６と一体的に回転するように構成されているので、クランク軸１２の回転動力は吸気側カム軸１６に伝達される。スプロケット１５は、排気側カム軸１７と一体的に回転するように構成されているので、クランク軸１２の回転動力は排気側カム軸１７に伝達される。
【００１３】
吸気側カム軸１６側には、モータ駆動式の可変バルブタイミング装置１８が設けられている。この可変バルブタイミング装置１８によって、クランク軸１２に対する吸気側カム軸１６の回転位相であるカム軸位相を可変することができる。本実施形態は、カム軸位相を可変することで、吸気側カム軸１６によって開閉駆動される吸気バルブ（図示せず）のバルブタイミングが可変される。
【００１４】
本実施形態は、カム軸位相を連続的に可変することができるＶＣＴ（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｃａｍ  Ｔｉｍｉｎｇ）機構として構成されている。本実施形態は、カム軸位相を可変することで吸気バルブのバルブタイミングを可変する点で、ＶＶＴ（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｖａｌｖｅ  Ｔｉｍｉｎｇ）機構として構成されている。本実施形態では吸気バルブのバルブタイミングを可変にする例を用いているが、排気バルブのバルブタイミングも可変させるようにしてもよい。
【００１５】
吸気側カム軸１６の外周側には、所定のカム角毎にカム角信号を出力するカム角センサ１９が取り付けられている。カム角センサ１９は、吸気側カム軸１６に取り付けられているカム軸タイミングロータ（不図示）の信号歯を検知する。カム角センサ１９は、カム軸位相の検知と併せて気筒判別にも用いられるため、カム軸タイミングロータの信号歯の数は少なく、１から３つ設けられている。カム軸タイミングロータの信号歯の数が１つの場合、カム角センサ１９からは、所定カム角である７２０ｄｅｇＣＡ毎にカム角信号が出力される。カム軸タイミングロータの信号歯の数が２つの場合、カム角センサ１９からは、所定カム角である３６０ｄｅｇＣＡ毎にカム角信号が出力される。カム角センサ１９から出力されるカム角信号は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）３０に入力される。
【００１６】
クランク軸１２の外周側には、所定のクランク角毎にクランク角信号を出力するクランク角センサ２０が取り付けられている。クランク角センサ２０は、クランク軸１２に取り付けられているクランク軸タイミングロータ（不図示）の信号歯を検知する。クランク軸タイミングロータの信号歯は、例えば１０度毎に設けられているので、クランク角センサ２０からは、所定クランク角である１０ｄｅｇＣＡ毎にクランク角信号が出力される。クランク角センサ２０から出力されるクランク角信号はＥＣＵ３０に入力される。
【００１７】
続いて、図２を参照しながら、可変バルブタイミング装置１８について説明する。可変バルブタイミング装置１８は、位相可変機構２１を有している。位相可変機構２１は、アウタギヤ２２と、インナギヤ２３と、遊星ギヤ２４と、を備えている。
【００１８】
アウタギヤ２２は、吸気側カム軸１６と同心状に配置された内歯付きのギヤである。インナギヤ２３は、アウタギヤ２２の内周側に同心状に配置された外歯付きのギヤである。遊星ギヤ２４は、アウタギヤ２２とインナギヤ２３との間に配置されて両者に噛み合うギヤである。
【００１９】
アウタギヤ２２は、クランク軸１２と同期して回転するスプロケット１４と一体的に回転するように設けられている。インナギヤ２３は、吸気側カム軸１６と一体的に回転するように設けられている。
【００２０】
遊星ギヤ２４は、アウタギヤ２２とインナギヤ２３に噛み合った状態で、インナギヤ２３の回りを、円軌道を描くように旋回する。遊星ギヤ２４は、アウタギヤ２２の回転力をインナギヤ２３に伝達する役割を果たす。遊星ギヤ２４は、インナギヤ２３の回転速度に対する遊星ギヤ２４の旋回速度である公転速度を変化させることで、アウタギヤ２２に対するインナギヤ２３の回転位相を調整する。
【００２１】
エンジン１１には、遊星ギヤ２４の旋回速度を可変するためのモータ２６が設けられている。モータ２６の回転軸２７は、吸気側カム軸１６、アウタギヤ２２の回転軸及びインナギヤ２３の回転軸と同軸となるように配置されている。回転軸２７と遊星ギヤ２４の支持軸２５とが、回転軸２７の径方向に延びる連結部材２８を介して連結されている。
【００２２】
モータ２６の回転に伴って、遊星ギヤ２４が支持軸２５を中心に自転しながらインナギヤ２３の外周の円軌道を公転する。モータ２６には、モータ２６の回転速度ＲＭを検出するモータ回転速度センサ２９が設けられている。モータ回転速度センサ２９から出力される回転速度信号はＥＣＵ３０に出力される。
【００２３】
モータ２６は、ＥＤＵ３１によって駆動される。ＥＤＵ３１には、ＥＣＵ３０から出力される制御信号が入力される。制御信号は、モータ２６を駆動するための信号である。ＥＤＵ３１は、制御信号に基づいてモータ２６に通電を行い、モータ２６の回転方向や回転数を制御する。
【００２４】
可変バルブタイミング装置１８は、バルブタイミングを遅角も進角もさせない場合、モータ２６の回転速度ＲＭを吸気側カム軸１６の回転速度ＲＣに一致させるように、モータ２６を制御する。このようにモータ２６を制御すると、遊星ギヤ２４の公転速度が、インナギヤ２３及びアウタギヤ２２の回転速度に一致する。アウタギヤ２２とインナギヤ２３との回転位相の差が遅角も進角もされず維持されて、バルブタイミングが遅角も進角もされず維持されるようになっている。
【００２５】
可変バルブタイミング装置１８は、バルブタイミングを進角させる場合、回転速度ＲＭを回転速度ＲＣよりも速くなるように、モータ２６を制御する。このようにモータ２６を制御すると、遊星ギヤ２４の公転速度が、インナギヤ２３の回転速度よりも速くなる。アウタギヤ２２に対するインナギヤ２３の回転位相が進角され、バルブタイミングが進角される。
【００２６】
可変バルブタイミング装置１８は、バルブタイミングを遅角させる場合、回転速度ＲＭを回転速度ＲＣよりも遅くなるように、モータ２６を制御する。このようにモータ２６を制御すると、遊星ギヤ２４の公転速度が、インナギヤ２３の回転速度よりも遅くなる。アウタギヤ２２に対するインナギヤ２３の回転位相が遅角され、バルブタイミングが遅角される。
【００２７】
図１に示されるＥＣＵ３０は、マイクロコンピュータを主体として構成されている。ＥＣＵ３０は、ＲＯＭに記憶された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（不図示）の燃料噴射量や点火プラグ（不図示）の点火時期を制御する。
【００２８】
ＥＣＵ３０は、制御プログラムを実行することで、吸気バルブの実バルブタイミングを目標バルブタイミングに一致させるように可変バルブタイミング装置１８をフィードバック制御する。換言すれば、ＥＣＵ３０は、実カム軸位相を目標カム軸位相に一致させるように可変バルブタイミング装置１８をフィードバック制御する。
【００２９】
図２に示されるＥＤＵ３１は、マイクロコンピュータを主体として構成されている。ＥＤＵ３１は、ＲＯＭに記憶されたモータ制御プログラムを実行することで、制御信号に応じてモータ２６の回転方向及び回転数を制御する。
【００３０】
続いて、図３を参照しながら、エンジン１１について説明を加える。エンジン１１には、吸気流路１１１と排気流路１１２とが繋がれている。吸気流路１１１を通って空気がエンジン１１に供給される。エンジン１１の排ガスは排気流路１１２を通って排出される。
【００３１】
吸気流路１１１には、スロットル４０及びコンプレッサ４１が設けられている。コンプレッサ４１は、電動モータ４２によって回転駆動される。コンプレッサ４１及び電動モータ４２は、過給機に相当する。電動モータ４２は、ＥＣＵ３０から出力される駆動信号に応じて回転駆動される。
【００３２】
図４に示されるように、ＥＣＵ３０は機能的な構成要素として、異常検知部３０１と、補助判断部３０２と、補助駆動部３０３と、を備えている。ＥＣＵ３０及びＥＤＵ３１は、制御装置に相当する。
【００３３】
異常検知部３０１は、可変バルブタイミング装置１８に発生する異常を検知する部分である。補助判断部３０２は、可変バルブタイミング装置１８に異常が発生した場合に、エンジン１１の回転駆動を補助する補助駆動機構の駆動要否を判断する部分である。補助駆動部３０３は、補助駆動機構を駆動する部分である。図３においては、コンプレッサ４１及び電動モータ４２からなる過給機が補助駆動機構に相当する。
【００３４】
続いて、図５を参照しながら、ＥＣＵ３０の処理について説明する。ステップＳ１０１では、異常検知部３０１が動弁系状態を検出する。具体的には、異常検知部３０１が、吸気バルブ及び排気バルブのバルブタイミングを可変させる動弁系である可変バルブタイミング装置１８に異常が発生しているか否かを検出する。異常の発生は、各種センサの出力値や、断線の有無等によって検出する。
【００３５】
ステップＳ１０１に続くステップＳ１０２では、異常検知部３０１が、吸気バルブ及び／又は排気バルブの動弁系においてＭＩＮ側固着異常が発生したか否かを判断する。より具体的には、異常検知部３０１が、エンジン１１が必要とする吸気量以下に筒内吸気量が減少する状態で吸気バルブ及び／又は排気バルブの動弁系が固着異常したか否かを判断する。
【００３６】
異常検知部３０１が、吸気バルブ及び／又は排気バルブの動弁系においてＭＩＮ側固着異常が発生したと判断すると、ステップＳ１０３の処理に進む。異常検知部３０１が、吸気バルブ及び／又は排気バルブの動弁系においてＭＩＮ側固着異常が発生していないと判断すると、リターンする。
【００３７】
ステップＳ１０３では、補助判断部３０２が、タイミング条件を充足しているか否かを判断する。より具体的には、補助判断部３０２が、エンジン１１が搭載されている車両の発進時から所定時間が経過しているか否かを判断する。尚、発進時から所定時間が経過とは、発進時も含むものである。
【００３８】
補助判断部３０２が、タイミング条件を充足していると判断すると、ステップＳ１０４の処理に進む。補助判断部３０２が、タイミング条件を充足していないと判断すると、リターンする。
【００３９】
ステップＳ１０４では、補助駆動部３０３が、コンプレッサ４１及び電動モータ４２からなる過給機を駆動する。より具体的には、電動モータ４２を回転駆動することで、コンプレッサ４１を回転駆動する。
【００４０】
ステップＳ１０４に続くステップＳ１０５では、補助判断部３０２が、タイミング条件を充足しているか否かを判断する。より具体的には、補助判断部３０２が、エンジン１１が搭載されている車両の発進時から所定時間が経過しているか否かを判断する。
【００４１】
補助判断部３０２が、タイミング条件を充足していると判断すると、ステップＳ１０５の判断処理を繰り返す。補助判断部３０２が、タイミング条件を充足していないと判断すると、ステップＳ１０６の処理に進む。
【００４２】
ステップＳ１０６では、補助駆動部３０３が、コンプレッサ４１及び電動モータ４２からなる過給機の駆動を停止する。より具体的には、電動モータ４２の回転駆動を停止することで、コンプレッサ４１の回転駆動を停止する。ステップＳ１０６の処理が終了するとリターンする。
【００４３】
図６は、アクセル操作量、スロットル開度、インテークマニホールド内圧（ＩＮマニ圧）、ＶＣＴ位相、過給機の作動状態、吸気量、車速を示す図である。正常時においては、発進加速時から、アクセル操作量に応じてスロットル開度が全開状態となる。ＶＣＴ位相は、吸気量を絞った状態から吸気量を徐々に増やす状態に変化する。
【００４４】
吸気バルブ及び／又は排気バルブの動弁系においてＭＩＮ側固着異常が発生すると、エンジン１１が必要とする吸気量以下に筒内吸気量が減少する状態で吸気バルブ及び／又は排気バルブの動弁系が固着異常する。スロットル開度が既に全開状態であると、吸気量を増やすことができず吸気量不足に陥る。
【００４５】
そこで、図５を参照しながら説明したように、発進加速時から所定時間内において過給機を作動させることで、発進に必要な空気量を確保することができる。この過給機作動は一時的なものであり、退避走行が開始されればその作動を停止することになる。
【００４６】
図３では、電動モータ４２がコンプレッサ４１を駆動する過給機を例示したが、過給機の態様はこれに限られるものではない。図７に示されるように、コンプレッサ４１とエンジン１１との間にクラッチ４３を介在させる構成の過給機を用いることもできる。過給機を作動させたいタイミングでクラッチ４３を繋ぐことで、エンジン１１の動力によってコンプレッサ４１を回転駆動することができる。
【００４７】
図３及び図７では、過給機によって空気を供給することで補助駆動を行う態様について説明したが、エンジン１１に対して補助駆動を行う態様はこれに限られるものではない。図８に示されるように、モータジェネレータ４４を補助駆動機構として用いることもできる。
【００４８】
図８に示されるようなモータジェネレータ４４を用いた場合のＥＣＵ３０の動作について、図９を参照しながら説明する。ステップＳ２０１では、異常検知部３０１が動弁系状態を検出する。具体的には、異常検知部３０１が、吸気バルブ及び排気バルブのバルブタイミングを可変させる可変バルブタイミング装置１８に異常が発生しているか否かを検出する。
【００４９】
ステップＳ２０１に続くステップＳ２０２では、異常検知部３０１が、吸気バルブ及び／又は排気バルブの動弁系においてＭＩＮ側固着異常が発生したか否かを判断する。より具体的には、異常検知部３０１が、エンジン１１が必要とする吸気量以下に筒内吸気量が減少する状態で吸気バルブ及び／又は排気バルブの動弁系が固着異常したか否かを判断する。
【００５０】
異常検知部３０１が、吸気バルブ及び／又は排気バルブの動弁系においてＭＩＮ側固着異常が発生したと判断すると、ステップＳ２０３の処理に進む。異常検知部３０１が、吸気バルブ及び／又は排気バルブの動弁系においてＭＩＮ側固着異常が発生していないと判断すると、リターンする。
【００５１】
ステップＳ２０３では、補助判断部３０２が、タイミング条件を充足しているか否かを判断する。より具体的には、補助判断部３０２が、エンジン１１が搭載されている車両の発進時から所定時間が経過しているか否かを判断する。尚、発進時から所定時間が経過とは、発進時も含むものである。
【００５２】
補助判断部３０２が、タイミング条件を充足していると判断すると、ステップＳ２０４の処理に進む。補助判断部３０２が、タイミング条件を充足していないと判断すると、リターンする。
【００５３】
ステップＳ２０４では、補助駆動部３０３が、モータジェネレータ４４の駆動力を通常よりも上昇させる。
【００５４】
ステップＳ２０４に続くステップＳ２０５では、補助判断部３０２が、タイミング条件を充足しているか否かを判断する。より具体的には、補助判断部３０２が、エンジン１１が搭載されている車両の発進時から所定時間が経過しているか否かを判断する。
【００５５】
補助判断部３０２が、タイミング条件を充足していると判断すると、ステップＳ２０５の判断処理を繰り返す。補助判断部３０２が、タイミング条件を充足していないと判断すると、ステップＳ２０６の処理に進む。
【００５６】
ステップＳ２０６では、補助駆動部３０３が、モータジェネレータ４４の駆動力を以下こうさせ、通常の駆動力に戻す。
【００５７】
図１０は、アクセル操作量、スロットル開度、インテークマニホールド内圧（ＩＮマニ圧）、ＶＣＴ位相、ＭＧの作動状態、吸気量、車速を示す図である。正常時においては、発進加速時から、アクセル操作量に応じてスロットル開度が全開状態となる。ＶＣＴ位相は、吸気量を絞った状態から吸気量を徐々に増やす状態に変化する。
【００５８】
吸気バルブ及び／又は排気バルブの動弁系においてＭＩＮ側固着異常が発生すると、エンジン１１が必要とする吸気量以下に筒内吸気量が減少する状態で吸気バルブ及び／又は排気バルブの動弁系が固着異常する。スロットル開度が既に全開状態であると、吸気量を増やすことができず吸気量不足に陥る。
【００５９】
そこで、図９を参照しながら説明したように、発進加速時から所定時間内においてモータジェネレータ４４の駆動力を上昇させることで、発進に必要な駆動力を補助することができる。このモータジェネレータ４４の駆動力上昇は一時的なものであり、退避走行が開始されればその作動を抑制することになる。
【００６０】
上記したように本実施形態に係るＥＣＵ３０は、エンジン１１の制御装置であって、エンジン１１のクランク軸１２に対する吸気側カム軸１６の回転位相であるカム軸位相を変化させることで吸気側カム軸１６によって開閉駆動される吸気バルブのバルブタイミングを変化させる可変バルブタイミング装置１８に発生する異常を検知する異常検知部３０１と、可変バルブタイミング装置１８に異常が発生した場合に、エンジン１１の回転駆動を補助する補助駆動機構の駆動要否を判断する補助判断部３０２と、補助駆動機構を駆動する補助駆動部３０３と、を備えている。補助駆動機構としては、コンプレッサ４１及び電動モータ４２からなる過給機、コンプレッサ４１及びクラッチ４３からなる過給機、モータジェネレータ４４が含まれる。可変バルブタイミング装置１８は、排気側カム軸１７によって開閉駆動される排気バルブのバルブタイミングを変化させてもよい。
【００６１】
本実施形態では、異常検知部３０１が、エンジン１１が必要とする吸気量以下に筒内吸気量が減少する状態で吸気バルブ及び／又は排気バルブの動弁系が固着異常したと検知した場合に、補助判断部３０２が、補助駆動機構の駆動が必要であると判断し、補助駆動部３０３が、補助駆動機構を駆動する。
【００６２】
本実施形態によれば、エンジン１１が必要とする吸気量以下に筒内吸気量が減少する状態で吸気バルブ及び／又は排気バルブの動弁系が固着異常したと検知した場合に、補助駆動機構を駆動する。従って、エンジン１１の吸気量が少なくなっても、エンジン１１の回転駆動を補助することができ、エンジン１１を搭載した車両の発進走行が可能となる。
【００６３】
また本実施形態では、異常検知部３０１は、吸気バルブが、吸気の下死点より遅く吸気バルブを閉動作する際に最遅角固着した場合、又は吸気の下死点より早く吸気バルブを閉動作する際に最進角固着した場合に、固着異常したと検知する。いずれの場合も、エンジン１１が発進の際に必要とする吸気量以下に筒内吸気量が減少する状態での固着となり、このままの状態ではエンジン１１を搭載した車両が発進加速できない状態なので、補助駆動機構の作動に繋がるように固着異常の判断を下している。
【００６４】
また本実施形態では、異常検知部３０１は、排気バルブが、吸気の上死点よりも遅く排気バルブを閉動作する際に最遅角固着した場合に、固着異常したと検知する。排気バルブの最遅角固着も、エンジン１１が発進の際に必要とする吸気量以下に筒内吸気量が減少する状態での固着となるので、補助駆動機構の作動に繋がるように固着異常の判断を下している。
【００６５】
また本実施形態では、補助判断部３０２は、エンジン１１が搭載されている車両の発進時から所定時間内において補助駆動機構の駆動が必要であると判断し、補助駆動部３０３は、補助判断部３０２が補助駆動機構の駆動が必要であると判断している間において補助駆動機構を駆動する。車両の発進時から退避走行可能な速度まで加速する間が、固着異常発生時においてエンジン１１の駆動を補助する必要がある期間となる。そこで、車両の発進時から所定時間内において補助駆動機構を駆動することで、エンジン１１を搭載した車両を発進させることができる。
【００６６】
また本実施形態では、補助駆動機構は、過給機であり、補助駆動部３０３は、エンジン１１に空気を供給する吸気流路１１１に設けられた過給機のコンプレッサ４１を回転駆動することで、補助駆動機構を駆動する。コンプレッサ４１を回転駆動することで、吸気バルブ及び／又は排気バルブが固着異常しても空気を送り込むことができる。
【００６７】
また本実施形態では、過給機は、コンプレッサ４１を電動モータ４２で駆動するものであり、補助駆動部３０３は、電動モータ４２を駆動することでコンプレッサ４１を回転駆動する。エンジン１１の回転によらず、電動モータ４２によってコンプレッサ４１を回転駆動することで、吸気バルブ及び／又は排気バルブが固着異常しても空気を送り込むことができる。
【００６８】
また本実施形態では、過給機は、エンジン１１のクランク軸１２の回転に連動してコンプレッサ４１が回転駆動されるものであり、クランク軸１２とコンプレッサ４１との間にクラッチ４３が設けられており、補助駆動部３０３は、クラッチ４３を繋ぐことでコンプレッサ４１を回転駆動する。空気を強制的に送り込むことが必要なタイミングでクラッチ４３を繋ぎ、コンプレッサ４１を回転駆動することで、吸気バルブ及び／又は排気バルブの動弁系が固着異常しても空気を送り込むことができる。
【００６９】
また本実施形態では、補助駆動機構は、エンジン１１のクランク軸１２を回転駆動できるモータとしてのモータジェネレータ４４であって、補助駆動部３０３は、吸気バルブ及び／又は排気バルブの動弁系が固着異常していない場合に必要とされるモータジェネレータ４４の出力よりも出力を上昇させることで、補助駆動機構を駆動する。モータジェネレータ４４の出力を上げることでエンジン１１の回転数を上げることができるので、吸気バルブ及び／又は排気バルブの動弁系が固着異常しても発進加速することができる。
【００７０】
以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
【符号の説明】
【００７１】
１８：可変バルブタイミング装置
４１：コンプレッサ
４２：電動モータ
４３：クラッチ
４４：モータジェネレータ
３０１：異常検知部
３０２：補助判断部
３０３：補助駆動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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