(57)【要約】【課題】バルブリフト量の調整機構が故障しても、内燃機関の実用的な運転を可能にする。【解決手段】吸気バルブのリフト量の調整が正常に実行できないと判定された場合（ステップＳ２００）、異常時用に予め設定されたバルブタイミングを抽出し（ステップＳ２３０）、運転状態に応じた吸気バルブ１０のバルブタイミングを制御する。これにより、異常時用のバルブタイミングとして、リフト量が最大であってもピストンと吸気バルブ、又は排気バルブとの衝突を生じることがなく、かつ、エンジンの運転状態に応じたバルブタイミングを予め設定することで、バルブタイミング制御の機能のみを用いて、エンジンの実用的な運転が可能になる。【選択図】        図９
2004285855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気バルブ、又は排気バルブのリフト量を調整するバルブリフト量調整手段と、
前記バルブの開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整手段と、
前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
前記運転状態に応じた前記リフト量、及び前記開閉タイミングの目標値を設定する目標値設定手段と、
前記リフト量及び前記開閉タイミングを前記目標値と一致するように前記バルブリフト調整手段、及び前記バルブタイミング調整手段を制御する制御手段と、
前記バルブリフト調整手段がリフト量の調整を正常に実行できるか否かを判定する判定手段とを備え、
前記目標値設定手段は、前記バルブリフト調整手段によるリフト量の調整が正常に実行できない場合に前記バルブタイミング調整手段が調整すべき前記運転状態に応じて変化する前記開閉タイミングの異常時用の目標値を予め設定し、
前記制御手段は、前記判定手段によって前記リフト量の調整が正常に実行できないと判定された場合、前記開閉タイミングを前記異常時用の目標値と一致するように制御することを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２】
前記判定手段によって前記リフト量の調整が正常に実行できないと判定された場合、前記バルブリフト調整手段を所定のリフト量に固定させる故障時制御手段を備えることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３】
前記目標値設定手段は、前記バルブリフト調整手段によって調整されるリフト量の長さを複数の領域に分割し、前記バルブリフト調整手段によるリフト量の調整が正常に実行できない場合の前記開閉タイミングの異常時用の目標値を前記複数の領域毎に関連付けて設定し、
前記制御手段は、前記判定手段によってリフト量の調整が正常に実行できないと判定された場合、その時点のリフト量の属する前記領域に対応する前記異常時用の目標値と前記開閉タイミングとが一致するように前記バルブタイミング調整手段を制御することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項４】
前記目標値設定手段は、前記複数の領域毎にその領域を代表する代表リフト量を設定し、
前記判定手段によって前記リフト量の調整が正常に実行できないと判定されたものの前記リフト量の調整が完全に実行不能でない場合、前記制御手段は、その時点のリフト量の属する前記領域の代表リフト量と一致するように前記バルブタイミング調整手段を制御し、その後、前記代表リフト量で固定することを特徴とする請求項３記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項５】
前記判定手段によって前記リフト量の調整が正常に実行できると判定された場合であって、前記内燃機関の運転を停止する際、前記制御手段は、前記リフト量を所定のリフト量に調整することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の可変動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の可変動弁装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、バルブリフト調整機構とバルブタイミング調整機構の双方を備えた内燃機関の可変動弁装置において、これら機構が故障した場合の制御方法を提案したものがある（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に開示されている内燃機関の可変動弁装置によれば、例えば、バルブリフト調整機構とバルブタイミング調整機構の少なくとも一方の故障を検出した場合、次のような制御を行う。
【０００３】
すなわち、バルブリフト調整機構が故障した場合には、バルブリフト量の大きい高速型カムとバルブリフト量の小さい低速型カムの切替えを行う電磁切替え弁をＯＦＦにして、低速型カムに固定する。また、バルブタイミング調整機構が故障した場合には、バルブ開閉時期を切替える電磁切替え弁をＯＦＦにして、バルブリフト作動中心角（バルブリフト量が最大となるクランク角度）が上死点から離れる方向に固定する。
【０００４】
これにより、何らかの故障で、バルブリフト作動中心角が上死点に近づいた状態で固着し、かつ、高速型カムの切替え機構が高速型カムのまま固着した場合であっても、ピストンと吸気バルブとの衝突や、排気バルブと吸気バルブとの干渉等による機構の破損を防止する。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−１７７４３４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、バルブリフト調整機構とバルブタイミング調整機構の故障時における制御方法は、機構の破損を防止するものであり、この制御によって設定されるバルブリフト量、及びバルブタイミングは、内燃機関の実用的な運転が可能となるように設定されるものではない。
【０００７】
本発明は、かかる問題を鑑みてなされたもので、故障時であっても、内燃機関の実用的な運転を可能にするバルブリフト調整機構とバルブタイミング調整機構の双方を備えた可変動弁装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置は、内燃機関の吸気バルブ、又は排気バルブのリフト量を調整するバルブリフト量調整手段と、バルブの開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整手段と、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、運転状態に応じたリフト量、及び開閉タイミングの目標値を設定する目標値設定手段と、リフト量及び開閉タイミングを目標値と一致するようにバルブリフト調整手段、及びバルブタイミング調整手段を制御する制御手段と、バルブリフト調整手段がリフト量の調整を正常に実行できるか否かを判定する判定手段とを備え、目標値設定手段は、バルブリフト調整手段によるリフト量の調整が正常に実行できない場合にバルブタイミング調整手段が調整すべき運転状態に応じて変化する開閉タイミングの異常時用の目標値を予め設定し、制御手段は、判定手段によってリフト量の調整が正常に実行できないと判定された場合、開閉タイミングを異常時用の目標値と一致するように制御することを特徴とする。
【０００９】
内燃機関の運転状態に応じて、吸気バルブの開閉タイミングとともに、吸気バルブのリフト量を協調させて制御する可変動弁装置は、次のような目的を達成するために利用されている。例えば、低速回転時においては、排気バルブと吸気バルブとが共に開いている間（以下、バルブオーバラップと呼ぶ）をなくし、さらに、吸気バルブのリフト量を小さくすることで、燃費が向上し安定した運転性を実現する。
【００１０】
また、中速回転時においては、バルブオーバラップを大きくすることで、外部に排出されるべき排気ガスが吸気負圧によって燃焼室内へ逆流する、いわゆる内部ＥＧＲの量が適切となり、その結果、エミッションと燃費が向上する。さらに、高速回転時においては、バルブオーバラップを中速回転時よりも小さくし、さらに、吸気バルブのリフト量を大きくすることで、吸気の充填効率が向上し、十分な出力を発揮することができる。
【００１１】
しかし、例えば、高速回転時に調整されるリフト量のまま、何らかの異常によって固定された場合、バルブリフト調整手段がリフト量の調整を正常に実行できる場合と同様のバルブ開閉タイミング（以下、バルブタイミングと呼ぶ）をバルブタイミング調整手段が調整すると、中速回転時では、バルブオーバラップが過大となるため不適切な内部ＥＧＲ量となり、その結果、エミッションと燃費の向上が期待できない。さらに、排気バルブと吸気バルブとの干渉等も生じることがある。また、低速回転時では、バルブオーバラップが発生するため燃費が悪化し、また、安定した燃焼状態が保てなくなる。
【００１２】
そこで、本発明の内燃機関の可変動弁装置は、バルブリフト調整手段によるリフト量の調整が正常に実行できない場合、前記バルブタイミング調整手段によって調整されるバルブタイミングを、異常時用に予め設定されたバルブタイミングとなるように制御する。
【００１３】
例えば、この異常時用のバルブタイミングとして、リフト量が最大であってもピストンと吸気、又は排気バルブとの衝突を生じることがなく、かつ、内燃機関の運転状態に応じた設定とすることで、バルブタイミング調整手段の機能のみを用いて内燃機関の実用的な運転が可能になる。
【００１４】
請求項２に記載の内燃機関の可変動弁装置では、判定手段によってリフト量の調整が正常に実行できないと判定された場合、バルブリフト調整手段を所定のリフト量に固定させる故障時制御手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
このように、バルブリフト調整手段が正常に実行できないときに、所定のリフト量に固定される場合であっても、この固定されるリフト量において内燃機関の運転状態に適したバルブタイミングによって内燃機関を運転することができる。
【００１６】
請求項３に記載の内燃機関の可変動弁装置によれば、目標値設定手段は、バルブリフト調整手段によって調整されるリフト量の長さを複数の領域に分割し、バルブリフト調整手段によるリフト量の調整が正常に実行できない場合の開閉タイミングの異常時用の目標値を複数の領域毎に関連付けて設定し、制御手段は、判定手段によってリフト量の調整が正常に実行できないと判定された場合、その時点のリフト量の属する領域に対応する異常時用の目標値と開閉タイミングとが一致するようにバルブタイミング調整手段を制御することを特徴とする。
【００１７】
複数の領域毎に設定される異常時用のバルブタイミングとして、例えば、その領域の中間位置等に相当するリフト量において最適なバルブタイミングを設定する。これにより、判定手段によってリフト量の調整が正常に実行できないと判定された場合のリフト量に適したバルブタイミングでバルブタイミング調整手段が調整するため、内燃機関の実用的な運転が可能になる。
【００１８】
請求項４に記載の内燃機関の可変動弁装置では、目標値設定手段は、複数の領域毎にその領域を代表する代表リフト量を設定し、判定手段によってリフト量の調整が正常に実行できないと判定されたもののリフト量の調整が完全に実行不能でない場合、制御手段は、その時点のリフト量の属する領域の代表リフト量と一致するようにバルブタイミング調整手段を制御し、その後、代表リフト量で固定することを特徴とする。
【００１９】
これにより、判定手段によってリフト量の調整が正常に実行できないと判定されたときのリフト量と代表リフト量とのずれ量がなくなり、その結果、代表リフト量において最適な開閉タイミングでバルブタイミング調整手段が調整される。なお、代表リフト量と一致するリフト量まで調整できない場合であっても、その代表リフト量により近いリフト量まで調整することで、リフト量のずれ量を小さくすることができる。
【００２０】
請求項５に記載の内燃機関の可変動弁装置によれば、判定手段によってリフト量の調整が正常に実行できると判定された場合であって、内燃機関の運転を停止する際、制御手段は、リフト量を所定のリフト量に調整することを特徴とする。
【００２１】
これにより、次回の内燃機関の始動時、又は運転時に、判定手段によってバルブリフト調整手段がリフト量の調整を正常に実行できないと判定される場合であっても、内燃機関の実用的な運転が可能になる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態における内燃機関の可変動弁装置に関して、図面に基づいて説明する。図１は、上述した発明が適用された内燃機関としてのガソリンエンジン（以下、エンジンと呼ぶ）１と、周辺の概略構成を示すブロック図である。また、図２にエンジン１の縦断面図を示す。
【００２３】
エンジン１は、図２に示すように、シリンダブロック２、シリンダブロック２内で往復動するピストン４、及びシリンダブロック２上に取り付けられたシリンダヘッド６等を備えている。シリンダブロック２には、複数の気筒が形成され、各気筒には、シリンダブロック２、ピストン４、及びシリンダヘッド６にて区画された燃焼室８が形成される。
【００２４】
各燃焼室８には、それぞれ吸気バルブ１０と排気バルブ１１が配置されており、吸気バルブ１０は吸気ポート１２を開閉し、排気バルブ１１は排気ポート１３を開閉する。吸気ポート１２は、吸気通路を介してエアクリーナ（図示せず）に連結されている。
【００２５】
吸気通路には、吸気ポート１２毎に燃料インジェクタ（図示せず）が配置されており、吸気ポート１２に対して必要な量の燃料を噴射する。なお、吸気通路にはスロットルバルブは配置されておらず、運転者によるアクセル操作の大きさやエンジン回転数の高低に応じた吸入空気量制御は、吸気バルブ１０のリフト量を調整することにより達成される。
【００２６】
この吸気バルブ１０のリフト量の調整は、吸気カムシャフト１４に設けられた吸気カム１５とロッカーアーム１６との間に存在する駆動機構１２０を、バルブリフト制御用アクチュエータ１０８が駆動することにより行われる。また、吸気バルブ１０のバルブタイミングについては、バルブタイミング制御用アクチュエータ１０９によりエンジン１の運転状態に応じて調整される。
【００２７】
各気筒の排気ポート１３を開閉している排気バルブ１１は、エンジン１のクランクシャフト（図示せず）の回転に伴って回転する排気カムシャフト１７に設けられた排気カム１８により、ロッカーアーム１９を介して一定のリフト量で開閉される。そして、各気筒の排気ポート１３は、図示しない排気マニホールドに連結されている。これにより、排気ガスを外部に排出している。
【００２８】
図１に示すエンジンＥＣＵ１００は、通常のコンピュータとして構成されており、内部には周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、及びこれらの構成を接続するバスラインが備えられている。ＲＯＭには、エンジンＥＣＵ１００が実行するためのプログラムが書き込まれており、このプログラムに従ってＣＰＵ等が所定の演算処理を実行する。
【００２９】
運転者が操作するアクセルペダルには、アクセル開度センサ１０１が取り付けられ、このアクセル開度センサ１０１は、アクセルペダルの踏み込み量（以下、アクセル開度と呼ぶ）に比例した信号をエンジンＥＣＵ１００へ出力する。上死点センサ１０３は、例えば、複数の気筒のうちの１番目の気筒が吸気上死点に達したときに出力パルスを発生し、この出力パルスをエンジンＥＣＵ１００へ出力する。
【００３０】
クランク角センサ１０２は、クランクシャフトが所定角度回転する毎に出力パルスを発生し、この出力パルスをエンジンＥＣＵ１００へ出力する。エンジンＥＣＵ１００では、上死点センサ１０３の出力パルスとクランク角センサ１０２の出力パルスから現在のクランク角を計算し、クランク角センサ１０２の出力パルスの頻度から現在のエンジン回転数を計算する。また、このエンジン回転数とアクセル開度との関係から、エンジン１に加わる負荷を把握する。
【００３１】
シャフト位置センサ１０４は、バルブリフト制御用アクチュエータ１０８により移動するコントロールシャフト２０の軸方向変位を検出するもので、軸方向変位の大きさに応じた信号をエンジンＥＣＵ１００へ出力する。また、カム角センサ１０５は、駆動機構１２０を介して吸気バルブ１０を駆動する吸気カム１５の回転角を検出するもので、吸気カム１５が所定角度回転する毎に出力パルスを発生し、この出力パルスをエンジンＥＣＵ１００へ出力する。
【００３２】
エンジンＥＣＵ１００は、これら各センサからの信号からエンジン１の運転状態を把握し、その運転状態に応じて各吸気ポート１２に配置される燃料インジェクタの開弁制御を行い、燃料噴射時期制御や燃料噴射量制御を実行する。
【００３３】
また、エンジンＥＣＵ１００には、オイルコントロールバルブ（以下、ＯＣＶと呼ぶ）１０６が接続され、エンジンＥＣＵ１００は、要求される吸気量等のエンジン１の運転状態に応じて、バルブリフト制御用アクチュエータ１０８を制御する。更に、エンジンＥＣＵ１００にはＯＣＶ１０７が接続され、エンジンＥＣＵ１００は、エンジン１の運転状態に応じて、バルブタイミング制御用アクチュエータ１０９を制御する。
【００３４】
エンジン１では、図２に示すように、吸気カムシャフト１４がエンジン１のクランクシャフトの回転に伴って回転し、この吸気カムシャフト１４に設けられた吸気カム１５の回転により、駆動機構１２０とロッカーアーム１６とを介して吸気バルブ１０が開閉する。
【００３５】
すなわち、吸気カム１５が時計周りに回転するとローラ２２に接触し、さらに回転し続けると、ローラ２２は、パイプ２３の軸を中心に下方に押し下げられる。なお、コントロールシャフト２０は、パイプ２３と共に回転しない構造となっている。
【００３６】
ノーズ２１は、ローラ２２の押し下げに連動してパイプ２３の軸を中心に反時計周りに回転し、ロッカーアーム１６の上面と接触する。そして、吸気カム１５がさらに回転し続けると、ローラ２２がより下方に押し下げられ、ノーズ２１は、ロッカーアーム１６の左端部を押し下げ、その結果、吸気バルブ１０が開く。
【００３７】
一方、吸気バルブ１０が開いた状態から、吸気カム１５が時計周りにさらに回転すると、スプリング２４の反発力によってローラ２２は上方に押し上げられ、これに伴ってノーズ２１も上方に押し上げられる。すると、ロッカーアーム１６の左端部も上方に押し上げられ、吸気バルブ１０は閉じられる。この工程を繰り返すことで、吸気バルブ１０が開閉される。
【００３８】
ここで、バルブリフト制御用アクチュエータ１０８による吸気バルブ１０のリフト量制御と、バルブタイミング制御用アクチュエータ１０９による吸気バルブ１０のバルブタイミング制御の動作について簡単に説明する。
【００３９】
吸気バルブ１０のリフト量は、図２に示す駆動機構１２０のコントロールシャフト２０をバルブリフト制御用アクチュエータ１０８によってその軸方向に移動させることで連続的に調整される。すなわち、駆動機構１２０のノーズ２１は、コントロールシャフト２０が軸方向に移動すると、その移動に伴ってコントロールシャフト２０の軸を中心に回転するように形成されている。このノーズ２１の反時計周りの回転角度の大きさにより、吸気カム１５の回転によってノーズ２１がロッカーアーム１６と接触してロッカーアーム１６の左端部を押し下げる大きさが変わるため、その結果、吸気バルブ１０のリフト量が調整される。
【００４０】
一方、バルブタイミング制御は、バルブタイミング制御アクチュエータ１０９を駆動することによりバルブタイミングが調整される。すなわち、バルブタイミング制御アクチュエータ１０９は、クランクシャフトの回転力を吸気カムシャフト１４に伝達する位置に配置され、クランクシャフトに対する吸気カムシャフト１４の回転位相差を変更する。これにより、排気カム１８とのバルブタイミングが調整される。
【００４１】
なお、エンジン１の種類によって異なるが、エンジンＥＣＵ１００は、運転状態に応じて吸気バルブ１０のリフト量やバルブタイミングを制御している。例えば、図３（ａ）に示すように、エンジン回転数が低い場合（Ｌｏ）は、バルブオーバラップをなくし、さらに、吸気バルブ１０のリフト量を小さくすることで、燃費が向上し安定した運転性を実現している。
【００４２】
また、同図（ａ）に示すように、エンジン回転数が中程度の場合（Ｍｉｄ）は、バルブオーバラップを大きくし、吸気バルブ１０のリフト量を中程度にすることで、内部ＥＧＲ量が適切な量となり、その結果、エミッションと燃費を向上させている。
【００４３】
さらに、同図（ａ）に示すように、エンジン回転数が高い場合（Ｈｉ）は、バルブオーバラップを中回転時よりも小さくし、さらに、吸気バルブ１０のリフト量を大きくすることで、吸気の充填効率が向上し、十分な出力を確保している。
【００４４】
しかしながら、例えば、バルブリフト制御アクチュエータ１０８等の異常により、高速回転時（Ｈｉ）に調整されるリフト量のまま固定された場合に、バルブタイミング制御によって、吸気バルブ１０のリフト量の調整を正常に実行できる場合と同様のバルブタイミングで調整されると、図３（ｂ）に示すように、中速回転時（Ｍｉｄ）では、バルブオーバラップが過大となるため、不適切な内部ＥＧＲ量となり、その結果、エミッションと燃費の向上が期待できない。さらに、排気バルブ１１と吸気バルブ１０との干渉等が生じることもある。また、低速回転時（Ｌｏ）では、バルブオーバラップが発生するため燃費が悪化し、また、安定した燃焼状態が保てなくなる。
【００４５】
図４（ｂ）は、中速回転時（Ｍｉｄ）に調整されるリフト量のまま固定された場合に、バルブタイミング制御によって、図４（ａ）に示す吸気バルブ１０のリフト量の調整を正常に実行できる場合と同様のバルブタイミングで調整した場合のバルブタイミングである。また、図５（ｂ）は、低速回転時（Ｌｏ）に調整されるリフト量のまま固定された場合に、バルブタイミング制御によって、図５（ａ）に示す吸気バルブ１０のリフト量の調整を正常に実行できる場合と同様のバルブタイミングで調整した場合のバルブタイミングである。いずれの場合にも、上述した吸気バルブ１０のリフト量やバルブタイミングの制御による効果が期待できない。
【００４６】
そこで、本実施形態における可変動弁装置は、吸気バルブ１０のリフト量の調整が正常に実行できない場合であっても、実用的なエンジン１の運転を可能にすることを目的に、異常時用のバルブタイミングを予め設定し、リフト量の調整が正常に実行できない場合には、この予め設定されたバルブタイミングとなるように吸気バルブ１０のバルブタイミングを調整する。
【００４７】
例えば、図６に示すように、バルブリフト制御用アクチュエータ１０８によって調整される吸気バルブ１０のリフト量を３つの領域（Ａ、Ｂ、Ｃ）に分割し、この領域毎を代表する代表リフト量（Ｌ、Ｍ、Ｓ）を設定する。なお、同図における代表リフト量（Ｌ、Ｍ、Ｓ）は、各領域の最大リフト量を設定しているが、例えば、各領域の中間位置に相当するリフト量等であってもよい。
【００４８】
また、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、代表リフト量（Ｌ、Ｍ、Ｓ）において最適なバルブタイミングをエンジン１の回転数や負荷等の運転状態によって決定できるように予め設定しておく。例えば、エンジン回転数と負荷からバルブタイミングが決定されるマップをエンジンＥＣＵ１００内のＲＯＭに予め記憶しておき、そのマップにエンジン回転数と負荷とを当てはめて、バルブタイミングを決定する。
【００４９】
図３（ｃ）は、代表リフト量（Ｌ）において設定されるバルブタイミングであり、エンジン１の回転数（Ｈｉ、Ｍｉｄ、Ｌｏ）によって決定される例を示している。同図（ｃ）に示すように、中速回転時（Ｍｉｄ）では、大きいリフト量であっても適切な内部ＥＧＲ量を実現するためのバルブオーバラップとなるようなバルブタイミングを設定することで、エンジン１の出力低下とエミッション悪化を最小限に抑えることができる。また、低速回転時（Ｌｏ）では、バルブオーバラップをなくしたバルブタイミングとすることで、安定したエンジン１の運転が実現される。
【００５０】
図４（ｃ）は、代表リフト量（Ｍ）において設定されるバルブタイミングであり、エンジン１の回転数（Ｈｉ、Ｍｉｄ、Ｌｏ）によって決定される例を示している。同図（ｃ）に示すように、高速回転時（Ｈｉ）のバルブタイミングを、より吸気の慣性効果が得られるようにすることで、吸気の充填効率を確保できるようにしている。
【００５１】
図５（ｃ）は、代表リフト量（Ｌ）において設定されるバルブタイミングであり、エンジン１の回転数（Ｈｉ、Ｍｉｄ、Ｌｏ）によって決定される例を示している。同図（ｃ）に示すように、中速回転時（Ｍｉｄ）、及び高回転時（Ｈｉ）のバルブタイミングを、少ないリフト量で吸気効率が高く確保できるようエンジン１の運転を優先した設定とすることで、エンジン１の運転が可能となる。
【００５２】
これにより、実際にリフト量の調整が正常に実行できない場合には、その時の吸気バルブ１０のリフト量を把握し、そのリフト量が属する領域から代表リフト量を決定する。そして、決定した代表リフト量に対応するマップを抽出し、そのマップにエンジン回転数と負荷とを当てはめて、バルブタイミングを決定する。
【００５３】
次に、本実施形態の特徴部分に係わる、吸気バルブ１０のリフト量の調整が正常に実行できない場合のバルブタイミング制御処理について、図８、及び図９に示すフローチャートを用いて説明する。
【００５４】
図８に示すステップＳ１００では、車室内の運転席付近に設けられるキーシリンダ（図示しない）にキーが挿入され、エンジン１を始動するためのキー操作（ＩＧ＿ＯＮ）が行われたか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合には、ステップＳ１１０へ処理を進め、否定判定される場合には待機状態となる。
【００５５】
ステップＳ１１０では、吸気バルブ１０のリフト量を正常に調整できるか否かの判定処理（異常判定）を行う。例えば、エンジンＥＣＵ１００からテスト信号を送信し、そのテスト信号通りにバルブリフト制御用アクチュエータ１０８が動作するか等の判定処理を行う。
【００５６】
ステップＳ１２０では、ステップＳ１１０において異常が発生していると判定されたか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合には、ステップＳ１４０へ処理を移行し、否定判定される場合には、ステップＳ１３０へ処理を進める。
【００５７】
ステップＳ１３０では、通常のリフト量・バルブタイミング制御処理によるエンジン１の始動に備える。例えば、リフト量制御が通常時／異常時とでバルブタイミング制御のプログラムが異なる場合には、通常時用のバルブタイミング制御のプログラムを読み込んだりする。
【００５８】
ステップＳ１４０では、リフト量の調整が正常に行われないため、異常時用のバルブタイミング制御処理によるエンジン１の始動に備える。例えば、異常時用のバルブタイミング制御のプログラムを読み込んだりする。
【００５９】
なお、ステップＳ１２０において、リフト量の調整が正常に実行できないと判定されたものの、リフト量の調整が完全に実行不能ではない場合には、その時点のリフト量の属する領域の代表リフト量と一致するように吸気バルブ１０のリフト量を調整し、その代表リフト量で固定する。
【００６０】
これにより、リフト量の調整が正常に実行できないと判定されたときのリフト量と代表リフト量とのずれ量がなくなり、その結果、代表リフト量における最適なバルブタイミングでエンジン１を運転することができる。なお、代表リフト量と一致するリフト量まで調整できない場合であっても、その代表リフト量により近いリフト量まで調整することで、リフト量のずれ量を小さくすることができる。
【００６１】
ステップＳ１５０では、現時点における吸気バルブ１０のリフト量が、図６のどの領域に属するかを判定し、その属する領域の代表リフト量を抽出する。そして、その代表リフト量時の吸気バルブ１０のバルブタイミングマップを抽出する。ステップＳ１６０では、エンジン１を始動する。
【００６２】
ステップＳ１７０では、エンジン１が運転中であるか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合には、ステップＳ１９０へ処理を進め、否定判定される場合には、ステップＳ１８０に処理を移行する。
【００６３】
ステップＳ１８０では、エンジン１を停止する際、吸気バルブ１０のリフト量を所定のリフト量に固定した後に停止させる。例えば、エンジン１によって発生する中・低速トルクが幅広く実現できるリフト量に調整したうえで、エンジン１の運転を停止する。
【００６４】
これにより、次回のエンジン１の始動時、又は運転時にリフト量の調整を正常に実行できない場合であっても、エンジン１の実用的な運転が可能になる。なお、このステップＳ１８０における処理は、リフト量の調整が完全に実行不能な場合を除いて行われるものである。
【００６５】
図９に示すステップＳ１９０では、再度、吸気バルブ１０のリフト量を正常に調整できるか否かの判定処理（異常判定）を行う。すなわち、エンジン１の始動後は、始動前の電力状態等に違いが生じ、この相違は、リフト量制御やバルブタイミング制御に影響を与えることがあるため、ここで再度判定する。
【００６６】
ステップＳ２００では、ステップＳ１９０において異常が発生していると判定されたか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合には、ステップＳ２２０へ処理を移行し、否定判定される場合には、ステップＳ２１０へ処理を進める。
【００６７】
ステップＳ２１０では、エンジン１の運転状態に応じた通常のリフト量・バルブタイミング制御処理を実行する。ステップＳ２２０では、リフト量の調整が正常に行われないため、異常時用のバルブタイミング制御処理を実行する。ステップＳ２３０では、現時点における吸気バルブ１０のリフト量に対応する代表リフト量を抽出し、その代表リフト量時の吸気バルブ１０のバルブタイミングマップを抽出する。以後、エンジン運転中では、ステップＳ１９０〜ステップＳ２３０における処理が繰り返し行われる。
【００６８】
このように、本実施形態における可変動弁装置は、吸気バルブ１０のリフト量の調整が正常に実行できない場合、異常時用に予め設定されたバルブタイミングを用いて、吸気バルブ１０のバルブタイミングを制御する。これにより、例えば、この異常時用のバルブタイミングとして、リフト量が最大であってもピストン４と吸気バルブ１０、又は排気バルブ１１との衝突を生じることがなく、かつ、エンジン１の運転状態に応じたバルブタイミングを予め設定することで、バルブタイミング制御の機能のみを用いて、エンジン１の実用的な運転が可能になる。
【００６９】
（変形例１）
図８に示したステップＳ１２０において、吸気バルブ１０のリフト量の調整が正常に実行できないと判定された場合、吸気バルブ１０のリフト量を所定のリフト量に固定させる機構を備える可変動弁装置の場合には、この固定されるリフト量に応じたバルブタイミングマップを予め設定しておく。
【００７０】
これにより、吸気バルブ１０のリフト量の調整が正常に実行できない場合であっても、固定されるリフト量においてエンジン１の運転状態に適したバルブタイミングによって運転することができる。
【００７１】
（変形例２）
例えば、燃料インジェクタによる燃料の噴射タイミングや、エンジン１の点火タイミング等をリフト量制御やバルブタイミング制御と共に制御する可変動弁装置において、リフト量の調整が正常に実行できない場合には、リフト量が固定された時に用いられる異常用のバルブタイミングに適した噴射タイミングや点火タイミングの制御値を予め設定しておくとよい。これにより、エンジン１のより実用的な運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係わる、エンジン１と周辺の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係わる、エンジン１の縦断面図である。
【図３】（ａ）は、エンジン回転数に応じた、吸気バルブ１０の最適なリフト量、バルブタイミングを示した図であり、（ｂ）は、高回転時（Ｈｉ）に調整されるリフト量のまま固定された状態のバルブタイミングを示した図であり、（ｃ）は、エンジン回転数に応じた代表リフト量（Ｌ）における異常時用のバルブタイミングを示した図である。
【図４】（ａ）は、エンジン回転数に応じた、吸気バルブ１０の最適なリフト量、バルブタイミングを示した図であり、（ｂ）は、中回転時（Ｍｉｄ）に調整されるリフト量のまま固定された状態のバルブタイミングを示した図であり、（ｃ）は、エンジン回転数に応じた代表リフト量（Ｍ）における異常時用のバルブタイミングを示した図である。
【図５】（ａ）は、エンジン回転数に応じた、吸気バルブ１０の最適なリフト量、バルブタイミングを示した図であり、（ｂ）は、低回転時（Ｌｏ）に調整されるリフト量のまま固定された状態のバルブタイミングを示した図であり、（ｃ）は、エンジン回転数に応じた代表リフト量（Ｓ）における異常時用のバルブタイミングを示した図である。
【図６】本発明の実施形態に係わる、吸気バルブ１０のリフト量の各領域（Ａ、Ｂ、Ｃ）と、この領域毎を代表する代表リフト量（Ｌ、Ｍ、Ｓ）の設定例を示した図である。
【図７】（ａ）は、代表リフト量（Ｌ）時のバルブタイミングマップであり、（ｂ）は、代表リフト量（Ｍ）時のバルブタイミングマップであり、（ｃ）は、代表リフト量（Ｓ）時のバルブタイミングマップである。
【図８】本発明の実施形態に係わる、吸気バルブ１０のリフト量の調整が正常に実行できない場合のバルブタイミング制御処理の前半部分を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態に係わる、吸気バルブ１０のリフト量の調整が正常に実行できない場合のバルブタイミング制御処理の後半部分を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  エンジン
１０  吸気バルブ
１１  排気バルブ
１４  吸気カムシャフト
１５  吸気カム
１６、１９  ロッカーアーム
２０  コントロールシャフト
１００  エンジンＥＣＵ
１０６、１０７  ＯＣＶ
１０８  バルブリフト制御用アクチュエータ
１０９  バルブタイミング制御用アクチュエータ
１２０  駆動機構
【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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