(57)【要約】【課題】可変動弁機構のモータへの通電停止を行ったときの最高速度の低下速度を極力抑えることのできる車載用内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】車載用の内燃機関には、吸気バルブの最大リフト量及び開弁期間を変更する可変機構部３００と可変機構部３００を駆動する電動式のモータ２１０とを有し、モータ２１０への通電が停止されたときには吸気バルブを閉弁方向に付勢するスプリングの反力により吸入空気量が減少する方向にバルブ特性が変化する可変動弁機構が備えられている。制御装置５００は、モータ２１０への通電停止が実行されたときには、その通電停止中の機関回転速度をアクセル操作部材の操作量に対応した機関回転速度よりも低くする制限処理を行う。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気バルブの最大リフト量及び開弁期間の少なくとも一方のバルブ特性を変更するとともに同吸気バルブを閉弁方向に付勢するスプリングの反力が作用する可変機構部と、前記可変機構部を駆動する電動式のモータとを有し、前記モータへの通電が停止されたときには前記反力によって吸入空気量が減少する方向に前記バルブ特性が変化する可変動弁機構を備える車載用内燃機関の制御装置であって、
前記モータへの通電停止が実行されたときには、その通電停止中の機関回転速度をアクセル操作部材の操作量に対応した機関回転速度よりも低くする制限処理を行う
ことを特徴とする車載用内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記制限処理は、前記通電停止中における機関回転速度の許容上限速度を、前記通電停止の非実行時に比べて低い速度に設定する処理である
請求項１に記載の車載用内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記モータへの通電停止は、前記可変動弁機構に異常が生じたときに実行される
請求項１または２に記載の車載用内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気バルブの最大リフト量及び開弁期間の少なくとも一方のバルブ特性を変更する可変動弁機構を備える車載用内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に記載されているように、吸気バルブの最大リフト量や開弁期間といったバルブ特性を機関運転状態に応じて変更する可変動弁機構が知られている。この可変動弁機構は、吸気バルブのバルブ特性を変更する可変機構部や、この可変機構部を駆動する電動式のモータを備えている。
【０００３】
上記可変機構部には、吸気バルブを閉弁方向に付勢するバルブスプリングの反力が作用する。そのため、例えば可変動弁機構での異常発生により、モータへの通電を停止した場合でも、バルブスプリングの反力によって可変機構部は作動し、バルブ特性は変化する。こうしたモータへの通電停止時におけるバルブ特性の変化方向について、同文献１に記載の可変動弁機構では、最大リフト量や開弁期間が小さく方向に、つまり吸入空気量が減少する方向にバルブ特性が変化するように各機構が構成されている。
【０００４】
こうした構成を採用すれば、機関運転中にモータへの通電を停止したとしても、バルブ特性の変化による吸入空気量の増大は抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−６９１４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記文献１に記載されているように、モータへの通電を停止したときに吸入空気量が減少する方向へとバルブ特性が変化する可変動弁機構を、車載用の内燃機関に適用した場合には、以下のような不都合の発生が懸念される。
【０００７】
すなわち、モータへの通電を停止すると、可変機構部の可動部は、吸入空気量が減少する側の可動限界位置にまで変位していく。このように可動部が可動限界位置にまで変位していく過程では、確保可能な吸入空気量が減少していくため、車両の最高速度も低下していく。そして、最終的には、可動限界位置で確保可能な最大吸入空気量に対応した一定の速度にまで最高速度は低下する。
【０００８】
このようにして車両の最高速度が低下していくと、車両のドライバビリティが悪化するため、そうした最高速度の低下速度は極力抑えることが望ましく、この点において、モータへの通電を停止するときには更なる改善の余地を残すものとなっている。
【０００９】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、可変動弁機構のモータへの通電停止を行ったときの最高速度の低下速度を極力抑えることのできる車載用内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、吸気バルブの最大リフト量及び開弁期間の少なくとも一方のバルブ特性を変更するとともに同吸気バルブを開閉するスプリングの反力が作用する可変機構部と、前記可変機構部を駆動する電動式のモータとを有し、前記モータへの通電が停止されたときには前記反力によって吸入空気量が減少する方向に前記バルブ特性が変化する可変動弁機構を備える車載用内燃機関の制御装置であって、前記モータへの通電停止が実行されたときには、その通電停止中の機関回転速度をアクセル操作部材の操作量に対応した機関回転速度よりも低くする制限処理を行うことをその要旨とする。
【００１１】
モータへの通電が停止されたときに、バルブスプリングの反力によって吸入空気量が減少する方向にバルブ特性が変化する可変動弁機構では、吸気バルブを開閉するカムシャフトが１回転する毎に、可変機構部の可動部はバルブスプリングの反力によって変位する。従って、モータへの通電停止後の機関回転速度が比較的低くなるように制限すれば、単位時間当たりのカムシャフトの回転回数を減らすことができるため、単位時間当たりのバルブ特性の変化量が少なくなり、最高速度の低下速度を極力抑えることが可能になる。
【００１２】
そこで同構成では、モータへの通電停止を行っているときの機関回転速度を、アクセル操作部材の操作量に対応した機関回転速度よりも低くする制限処理を行うようにしている。従って、こうした制限処理を行わない場合と比較して、モータへの通電停止後の機関回転速度を低く抑えることができるようになり、可変動弁機構のモータへの通電停止を行ったときの最高速度の低下速度を極力抑えることができるようになる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車載用内燃機関の制御装置において、前記制限処理は、前記通電停止中における機関回転速度の許容上限速度を、前記通電停止の非実行時に比べて低い速度に設定する処理であることをその要旨とする。
【００１４】
同構成では、上記制限処理として、内燃機関の最高回転速度を規制する許容上限速度をモータへの通電停止が行われているときには低くするようにしている。従って、モータへの通電停止中において、アクセル操作部材の操作量に対応した機関回転速度が、制限処理によって低くされた許容上限速度を超えるときには、機関回転速度はその許容上限速度に制限され、そのときの操作量に対応した機関回転速度よりも低くされる。これにより車両運転者がアクセル操作部材を大きく操作することで機関回転速度が非常に高くなり、最高速度の低下速度が過度に大きくなるという不都合の発生を抑えることができる。
【００１５】
また、このようにして内燃機関の最高回転速度のみが規制されるため、アクセル操作部材の操作量に対応した機関回転速度が、制限処理によって低くされた許容上限速度に満たないときには、機関回転速度が制限されない。従って、この場合にはアクセル操作部材の操作量に対応した機関回転速度となるため、車両の車速は、アクセル操作部材の操作量に対応した車速になり、車両運転者の意図に応じた車速が得やすくなる。
【００１６】
従って、同構成によれば、モータへの通電停止時において、最高速度の低下速度が過度に大きくなるという不都合の発生を抑えることができる。また、モータへの通電停止時におけるいて、常に機関回転速度がアクセル操作部材の操作量に対応した機関回転速度よりも低くなるように制限する場合と比較して、車両運転者の意図に応じた車速を得やすくなる。なお、同構成において、通電停止の非実行時に設定される許容上限速度としては、例えば過度な高回転化による機関損傷を抑えることができる程度の回転速度（例えば６０００〜７０００ｒ／ｍｉｎ程度）等を挙げることができ、通電停止時の許容上限速度は、この高回転化による機関損傷を抑えることができる程度の回転速度よりも低い速度に設定される。
【００１７】
モータへの通電停止を実行する条件の一例としては、請求項３に記載の発明によるように、前記モータへの通電停止は、前記可変動弁機構に異常が生じたときに実行される、という構成を採用することができる。この場合には、可変動弁機構に異常が生じたため、待避走行を行うときにおいて、上記制限処理の実行により最高速度の低下速度が抑えられる。従って、待避走行時における車速を好適に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明にかかる車載用内燃機関の制御装置を具体化した一実施形態にあって、これが適用されるエンジンのシリンダヘッド周りの構造を示す断面図。
【図２】同実施形態における可変機構部の破断斜視図。
【図３】同実施形態における可変動弁機構の模式図。
【図４】モータへの通電停止を行ったときの最大リフト量及び最高速度の低下態様を示すタイミングチャート。
【図５】同実施形態における異常時処理の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、この発明にかかる車載用内燃機関の制御装置を具体化した一実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
図１に示されるように、内燃機関の機関本体１は、シリンダブロック１０と、シリンダブロック１０の上方に載置されたシリンダヘッド２０とを備えている。
【００２０】
シリンダブロック１０の内部に形成された円筒状のシリンダ１１には、ピストン１２が摺動可能に収容されている。シリンダブロック１０の上部にはシリンダヘッド２０が組み付けられており、シリンダ１１の内周面、ピストン１２の上面及びシリンダヘッド２０の下面によって燃焼室１３が区画形成されている。
【００２１】
シリンダヘッド２０には、燃焼室１３に連通する吸気ポート２１及び排気ポート２２が形成されている。吸気ポート２１は吸気通路３０の一部を構成している。また、排気ポート２２は排気通路４０の一部を構成している。
【００２２】
吸気ポート２１には、同吸気ポート２１と燃焼室１３とを連通・遮断する吸気バルブ３１が設けられている。排気ポート２２には、同排気ポート２２と燃焼室１３とを連通・遮断する排気バルブ４１が設けられている。各バルブ３１、４１はバルブスプリング２４によって閉弁方向に付勢されている。
【００２３】
また、シリンダヘッド２０の内部には、各バルブ３１、４１に対応してラッシュアジャスタ２５が設けられている。そして、このラッシュアジャスタ２５と各バルブ３１、４１との間にはロッカアーム２６が架設されている。ロッカアーム２６は、一端がラッシュアジャスタ２５に支持されており、他端が各バルブ３１、４１の端部に当接されている。
【００２４】
更に、シリンダヘッド２０には、各バルブ３１、４１を駆動する吸気カムシャフト３２及び排気カムシャフト４２がそれぞれ回動可能に支持されている。吸気カムシャフト３２には吸気カム３２ａが形成されており、排気カムシャフト４２には排気カム４２ａが形成されている。排気カム４２ａの外周面は、排気バルブ４１に当接しているロッカアーム２６のローラ２６ａに当接されている。これにより、機関運転中に排気カムシャフト４２が回転すると、排気カム４２ａの作用により、ラッシュアジャスタ２５によって支持された部分を支点としてロッカアーム２６が揺動する。そしてロッカアーム２６の揺動により、排気バルブ４１が開弁方向にリフトされる。
【００２５】
一方、吸気バルブ３１に当接するロッカアーム２６と吸気カム３２ａとの間には、吸気バルブ３１のバルブ特性を変更する可変動弁機構の一部を構成する可変機構部３００が設けられている。この可変機構部３００は入力アーム３１１と出力アーム３２１とを有しており、これら入力アーム３１１及び出力アーム３２１はシリンダヘッド２０に固定された支持パイプ３３０を中心に揺動可能に支持されている。ロッカアーム２６は、バルブスプリング２４の付勢力によって出力アーム３２１側に付勢され、同ロッカアーム２６の中間部分に設けられたローラ２６ａが出力アーム３２１の外周面に当接されている。
【００２６】
また、可変機構部３００の外周面には凸部３１３が設けられており、この凸部３１３には、シリンダヘッド２０内に固定されたスプリング５０の付勢力が作用する。このスプリング５０の付勢力により、入力アーム３１１の先端に設けられたローラ３１１ａが吸気カム３２ａの外周面に当接している。これにより、機関運転中に吸気カムシャフト３２が回転すると、吸気カム３２ａの作用により、可変機構部３００は支持パイプ３３０を中心に揺動する。そして、出力アーム３２１によってロッカアーム２６が押圧されることにより、ラッシュアジャスタ２５によって支持されている部分を支点としてロッカアーム２６が揺動する。このロッカアーム２６の揺動により、吸気バルブ３１は開弁方向にリフトされる。
【００２７】
上記支持パイプ３３０には、その軸方向に沿って移動可能な制御軸３４０が挿入されている。可変機構部３００は、制御軸３４０を軸方向に変位させることにより、支持パイプ３３０を中心とした入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差、即ち図１に示す角度θを変更する。
【００２８】
次に、図２を参照して、可変機構部３００の構成を更に詳しく説明する。
図２に示されるように、シリンダヘッド２０に固定された支持パイプ３３０の内部には、制御軸３４０が軸方向に移動可能に挿入されている。また、支持パイプ３３０には円筒状のスライダ３５０が軸方向に移動可能に外嵌されている。
【００２９】
この円筒状のスライダ３５０の内壁には、その周方向に沿って延伸する溝３５３が形成されている。そして、この溝３５３には、制御軸３４０に形成された凹部に基端部が挿入された係止ピン３４１が嵌合されている。また、支持パイプ３３０の管壁には、その軸方向に延伸する長孔３３１が形成されており、係止ピン３４１はこの長孔３３１を通じてスライダ３５０の溝３５３に係止されている。これによりスライダ３５０は、支持パイプ３３０及び制御軸３４０を中心に自由に揺動し、且つ制御軸３４０の軸方向の変位に連動して移動可能にされている。
【００３０】
また、スライダ３５０の外周面には、その中央部分にヘリカルスプライン３５１が形成されるとともに、その両端部分にはヘリカルスプライン３５１と歯すじが逆向きに傾斜したヘリカルスプライン３５２が形成されている。
【００３１】
このスライダ３５０には、図２に示されるように入力部３１０と、これを挟むように配設される一対の出力部３２０とが外嵌されている。入力部３１０の内周面には、ヘリカルスプライン３１２が形成されており、このヘリカルスプライン３１２がスライダ３５０のヘリカルスプライン３５１と噛合している。また、入力部３１０の外周面には、制御軸３４０の径方向に突出する一対の入力アーム３１１が形成されており、これら一対の入力アーム３１１の間にはローラ３１１ａが回動自在に支持されている。
【００３２】
一方、一対の出力部３２０の内周面にはヘリカルスプライン３２２が形成されており、このヘリカルスプライン３２２がスライダ３５０のヘリカルスプライン３５２とそれぞれ噛合している。また、出力部３２０の外周面には、制御軸３４０の径方向に突出する出力アーム３２１がそれぞれ形成されている。
【００３３】
このように構成された可変機構部３００では、制御軸３４０が軸方向に沿って変位すると、これに連動してスライダ３５０が軸方向に変位する。スライダ３５０の外周面に形成されたヘリカルスプライン３５１、３５２は、歯すじの形成方向がそれぞれ異なっており、入力部３１０及び出力部３２０の内周面に形成されたヘリカルスプライン３１２，３２２とそれぞれ噛合されている。そのため、スライダ３５０が軸方向に変位すると、入力部３１０と出力部３２０はそれぞれ逆の方向に回動する。その結果、入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差が変更され、吸気バルブ３１の最大リフト量及び開弁期間が変更される。具体的には、図２に示す矢印Ｈｉ方向に制御軸３４０を変位させると、制御軸３４０とともにスライダ３５０がＨｉ方向に移動する。これに伴って入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差、即ち図１に示した角度θが大きくなり、吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬ及び開弁期間ＩＮＣＡＭが大きくなって吸入空気量が増大する。一方、図２に示す矢印Ｌｏ方向に制御軸３４０を変位させると、制御軸３４０とともにスライダ３５０がＬｏ方向に移動するのに伴って入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差が小さくなり、吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬ及び開弁期間ＩＮＣＡＭが小さくなって吸入空気量は減少する。
【００３４】
本実施形態の内燃機関では、このように吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬ及び開弁期間ＩＮＣＡＭが変更されることにより吸入空気量ＧＡが調量される。
次に、図３を参照して、可変機構部３００の制御軸３４０を軸方向に変位させる駆動部２００、及び駆動部２００の制御態様を説明する。なお、この駆動部２００も、可変動弁機構の一部を構成する。
【００３５】
図３に示されるように、駆動部２００は、電動式のモータ２１０と、モータ２１０の回転運動を直線運動に変換して出力する出力軸２２１を有した変換機構２２０とを備えている。
【００３６】
制御軸３４０の先端部と出力軸２２１の先端部とは、連結部４００にて連結されている。これにより、モータ２１０を所定の範囲、例えば１０回転分の回転角範囲（０〜３６００°）内で回転させると、モータ２１０の回転運動が変換機構２２０の出力軸２２１を通じて直線運動に変換されて制御軸３４０に伝達され、制御軸３４０が軸方向に変位して可変機構部３００が駆動される。
【００３７】
因みに、モータ２１０を逆回転させると、制御軸３４０は、図３に示す矢印Ｈｉ方向に移動し、上述したように可変機構部３００の入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差が大きくなる。一方、モータ２１０を正回転させると、制御軸３４０は図３に示す矢印Ｌｏ方向に移動し、入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差が小さくなる。
【００３８】
なお、可変機構部３００の各ヘリカルスプラインの歯すじ方向を変更することにより、モータ２１０を正回転させたときには入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差が大きくなり、モータ２１０を逆回転させたときには入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差が小さくなるようにすることも可能である。
【００３９】
制御軸３４０の矢印Ｈｉ方向への移動及び矢印Ｌｏ方向への移動は、制御軸３４０に設けられた図示しないストッパによって所定の範囲内で規制されており、このストッパによって規制される位置が制御軸３４０の可動限界位置となっている。
【００４０】
このように駆動部２００を駆動して制御軸３４０をその軸方向に変位させることにより吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬ及び開弁期間ＩＮＣＡＭは、制御軸３４０の軸方向の位置に対応して変化する。また、制御軸３４０の軸方向の位置は、駆動部２００の駆動量、より詳しくはモータ２１０の回転角に対応して変化する。
【００４１】
駆動部２００には、モータ２１０の相対回転角を検出する回転角センサＳ１が設けられている。
回転角センサＳ１は、可変動弁機構の駆動制御、換言すればモータ２１０の回転駆動制御を行うモータ用制御装置１５０に接続されている。このモータ用制御装置１５０では、上記可動限界位置を基準位置とし、この基準位置と回転角センサＳ１で検出される相対回転角とに基づいてモータ２１０の絶対回転角が算出される。この絶対回転角は、可動限界位置からの制御軸３４０の位置と一致するため、同絶対回転角に基づいて制御軸３４０の軸方向の位置を示すストローク値Ｓが算出される。
【００４２】
モータ用制御装置１５０で算出されたストローク値Ｓは、機関用制御装置１００に入力される。この機関用制御装置１００には、例えば以下のような各種センサやスイッチが接続されている。
【００４３】
・車両の運転者によって操作されるアクセル操作部材、つまりアクセルペダルの操作量（アクセル操作量ＡＣＣＰ）を検出するアクセルセンサ１１１。
・内燃機関の吸気通路３０に設けられたスロットルバルブの開度（スロットル開度ＴＡ）を検出するスロットルセンサ１１２。
【００４４】
・上記吸気通路３０を介して燃焼室１３に吸入される空気の量、すなわち吸入空気量ＧＡを検出するエアフロメータ１１３。
・内燃機関のクランクシャフトの回転角を検出するクランク角センサ１１４。
【００４５】
・内燃機関の冷却水の温度を検出する水温センサ１１５。
・内燃機関の始動及び停止を行うイグニッションスイッチ（以下、ＩＧスイッチという）１１６。
【００４６】
機関用制御装置１００は、各種センサから出力された信号等に基づいて機関運転状態を把握する。そして、その把握した機関運転状態に基づいて燃料噴射制御や点火時期制御といった各種機関制御を行う。
【００４７】
また、機関用制御装置１００は、上記可変機構部３００及び上記駆動部２００とで構成される可変動弁機構の駆動制御も行う。具体的には、機関用制御装置１００は、上記ストローク値Ｓに基づいて吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬの現状値を算出する。また、同機関用制御装置１００は、機関運転状態に基づいて最大リフト量ＶＬの目標値である目標リフト量ＶＬｐを算出する。この目標リフト量ＶＬｐは、モータ用制御装置１５０に入力され、同モータ用制御装置１５０では、目標リフト量ＶＬｐに対応する目標ストローク値Ｓｐが算出される。そして、実際のストローク値Ｓが目標ストローク値Ｓｐと一致するようにモータ２１０の回転駆動制御が行われることにより、実際の最大リフト量ＶＬが目標リフト量ＶＬｐに向けて変更される。なお、最大リフト量ＶＬと開弁期間ＩＮＣＡＭとは同期して変化するため、目標リフト量ＶＬｐに代えて目標開弁期間ＩＮＣＡＭｐを設定し、この目標開弁期間ＩＮＣＡＭｐに対応する目標ストローク値Ｓｐを算出するようにしてもよい。なお、本実施形態では、機関用制御装置１００及びモータ用制御装置１５０が互いに連携して可変動弁機構や内燃機関を制御している。そのため、これら機関用制御装置１００及びモータ用制御装置１５０をまとめて制御装置５００という。
【００４８】
ところで、上記可変機構部３００には、吸気バルブ３１を閉弁方向に付勢するバルブスプリング２４の反力が出力アーム３２１を介して作用する。そのため、モータ２１０への通電を停止した場合でも、バルブスプリング２４の反力により、入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差が小さくなる方向に可変機構部３００は作動する。従って、モータ２１０への通電を停止すると、最大リフト量ＶＬは小さくなるとともに開弁期間ＩＮＣＡＭも短くなり、内燃機関が吸入できる空気量は減少していく。
【００４９】
図４の実線に示すように、時刻ｔ１においてモータ２１０への通電を停止すると、可変機構部３００の可動部であるスライダ３５０は、吸入空気量が減少する側の可動限界位置、つまり可変とされる最大リフト量ＶＬが最小値ＶＬｍｉｎになる位置まで変位していく（時刻ｔ２）。このようにしてスライダ３５０が可動限界位置にまで変位していく過程では（時刻ｔ１〜時刻ｔ２）、確保可能な吸入空気量が減少していくため、内燃機関を搭載した車両の最高速度ＳＰｍａｘも最大リフト量ＶＬの減少に併せて低下していく。そして、最終的には、可動限界位置で確保可能な最大吸入空気量、つまり最大リフト量ＶＬが最も小さくなった状態で確保できる最大吸入空気量に対応した一定の速度Ａにまで最高速度ＳＰｍａｘは低下する（時刻ｔ２以降）。
【００５０】
このようにして車両の最高速度ＳＰｍａｘが低下していくと、運転者の意図通りに車速を高めることが困難となって車両のドライバビリティが悪化するため、そうした最高速度ＳＰｍａｘの低下速度は極力抑えることが望ましい。
【００５１】
そこで本実施形態では、以下の原理に基づき、モータ２１０への通電停止を行ったときの最高速度ＳＰｍａｘの低下速度を極力抑えるようにしている。
まず、モータ２１０への通電が停止されたときに、バルブスプリング２４の反力によって吸入空気量が減少する方向にバルブ特性が変化する本実施形態の可変動弁機構では、吸気バルブ３１を開閉する吸気カムシャフト３２が１回転する毎にバルブスプリング２４の圧縮と伸長とが繰り返される。従って、可変機構部３００に伝達されるバルブスプリング２３の反力の大きさは、吸気カムシャフト３２が１回転する間に増大及び減少する。そのため、吸気カムシャフト３２が１回転する毎に可変機構部３００の可動部は、吸入空気量が減少する方向に（最大リフト量ＶＬが小さくなる方向に）変位する。従って、モータ２１０への通電停止後の機関回転速度をできるだけ低く抑えるようにすれば、単位時間当たりの吸気カムシャフト３２の回転回数を減らすことができるため、単位時間当たりに可変機構部３００が変位する回数は減少するようになり、単位時間当たりのバルブ特性の変化量が少なくなる。従って、モータ２１０への通電停止後の機関回転速度を低く抑えるように制限すれば、先の図４に二点鎖線にて示すように、単位時間当たりのバルブ特性の変化量が少なくなる、つまり最大リフト量ＶＬの減少速度が低下するため、吸入空気量の減少速度も低下し、これにより最高速度ＳＰｍａｘの低下速度を抑えることができる。また、このようにして機関回転速度を制限すると、最高速度ＳＰｍａｘの低下速度が抑えられるため、機関回転速度を制限しない場合と比較して、最高速度ＳＰｍａｘが上記一定の速度Ａにまで低下する時期（時刻ｔ３）が遅くなる。そのため、モータ２１０への通電を停止してから、車速を上記一定の速度Ａ以上に高めることができなくなるまでの間に車両を移動させることができる距離を伸ばすことも可能になる。
【００５２】
次に、図５を参照して、上記原理に基づき実行される異常時処理について説明する。なお、この異常時処理は、制御装置５００にて所定周期毎に繰り返し実行される。
本処理が開始されるとまず、可変動弁機構に異常が生じているか否かが判定される（Ｓ１００）。ここでの異常判定は適宜行うことができる。例えば、実際のストローク値Ｓと目標ストローク値Ｓｐとが一致しない時間が長いときや、モータ２１０に供給される電流の値が過剰に大きいときに、可変動弁機構に異常が生じていると判定すればよい。
【００５３】
そして、可変動弁機構に異常が生じていないときには（Ｓ１００：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。
一方、可変動弁機構に異常が生じているときには（Ｓ１００：ＹＥＳ）、バルブ特性を適切に制御することができないため、モータ２１０への通電が停止される（Ｓ１１０）。
【００５４】
そして、機関回転速度ＮＥの許容上限速度ＮＥＲが低くされて（Ｓ１２０）、本処理は一旦終了される。
上記許容上限速度ＮＥＲは、内燃機関の最高回転速度を制限する値であり、アクセル操作量ＡＣＣＰに対応した実際の機関回転速度ＮＥが許容上限速度ＮＥＲに達すると、機関回転速度ＮＥが許容上限速度ＮＥＲを超えないように、例えば燃料噴射を停止するなどの機関制御が行われる。ここで、モータ２１０への通電停止が行われていないときの許容上限速度ＮＥＲは、一般的な内燃機関において設定されている過回転防止速度、例えば過度な高回転化による機関損傷を抑えることができる程度の回転速度（例えば６０００〜７０００ｒ／ｍｉｎ程度）に設定されている。そして、ステップＳ２１０の処理が行われると、許容上限速度ＮＥＲは、上述した一般的な過回転防止速度よりも低い速度に変更される。なお、このときの許容上限速度ＮＥＲの低下量は、上述した最高速度ＳＰｍａｘの低下速度を抑制する上で最適な値が予めの実験等を通じて設定されている。
【００５５】
こうしてステップＳ１２０の処理が行われることにより、モータ２１０への通電停止が実行されたときにおいて、機関回転速度ＮＥが許容上限速度ＮＥＲに達したときには、モータ２１０への通電停止中の機関回転速度ＮＥをアクセル操作量ＡＣＣＰに対応した機関回転速度ＮＥよりも低くする制限処理が行われる。
【００５６】
次に、上記異常時処理の作用を説明する。
上述したように、ステップＳ１１０にてモータ２１０への通電停止が行われると、次のステップＳ１２０では、内燃機関の最高回転速度を制限する許容上限速度ＮＥＲを、通電停止の非実行時よりも低くする制限処理が行われる。これによりモータ２１０への通電停止を行っているときの機関回転速度ＮＥが許容上限速度ＮＥＲに達すると、実際の機関回転速度ＮＥは、アクセル操作量ＡＣＣＰに対応した機関回転速度よりも低くなるように制限される。従って、こうした制限処理を行わない場合と比較して、モータ２１０への通電停止後の機関回転速度ＮＥを低く抑えることができるようになり、可変動弁機構のモータ２１０への通電停止を行ったときの最高速度ＳＰｍａｘの低下速度を極力抑えることができるようになる。
【００５７】
また、上記制限処理として、モータ２１０への通電停止が行われているときには、内燃機関の最高回転速度を規制する許容上限速度ＮＥＲが、通電停止の非実行時に比して低くされる。従って、モータ２１０への通電停止中において、アクセル操作量ＡＣＣＰに対応した機関回転速度ＮＥが、制限処理によって低くされた許容上限速度ＮＥＲを超えるときには、機関回転速度ＮＥはその許容上限速度ＮＥＲに制限され、そのときのアクセル操作量ＡＣＣＰに対応した機関回転速度ＮＥよりも低くされる。これにより車両運転者がアクセルペダルを大きく操作することで機関回転速度ＮＥが非常に高くなり、最高速度ＳＰｍａｘの低下速度が過度に大きくなるという不都合の発生が抑えられる。
【００５８】
また、本実施形態の制限処理では、このようにして内燃機関の最高回転速度のみが規制されるため、アクセル操作量ＡＣＣＰに対応した機関回転速度ＮＥが、制限処理によって低くされた許容上限速度ＮＥＲに満たないときには、機関回転速度ＮＥが制限されない。そのため、この場合にはアクセル操作量ＡＣＣＰに対応した機関回転速度ＮＥとなり、車両の車速は、アクセル操作量ＡＣＣＰに対応した車速になる。従って、モータ２１０への通電停止時において、常に機関回転速度がアクセル操作量ＡＣＣＰに対応した機関回転速度ＮＥよりも低くなるように制限する場合と比較して、車両運転者の意図に応じた車速が得やすくなる。
【００５９】
また、可変動弁機構において異常が生じたときに、モータ２１０への通電停止を行うようにしている。この場合には、可変動弁機構に異常が生じたため、車両の運転者は待避走行を余儀なくされるが、この待避走行を行うときにおいて、上記制限処理が実行されることにより最高速度ＳＰｍａｘの低下速度が抑えられる。従って、待避走行時における車速を確保することができる。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）モータ２１０への通電停止が実行されたときには、その通電停止中の機関回転速度ＮＥをアクセル操作量ＡＣＣＰに対応した機関回転速度よりも低くする制限処理を行うようにしている。従って、そうした制限処理を行わない場合と比較して、モータ２１０への通電停止後の機関回転速度ＮＥを低く抑えることができるようになり、可変動弁機構のモータ２１０への通電停止を行ったときの最高速度ＳＰｍａｘの低下速度を極力抑えることができるようになる。
【００６１】
（２）上記制限処理として、モータ２１０への通電停止中における機関回転速度ＮＥの許容上限速度ＮＥＲを、その通電停止の非実行時に比べて低い速度に設定するようにしている。従って、モータ２１０への通電停止時において、最高速度ＳＰｍａｘの低下速度が過度に大きくなるという不都合の発生を抑えることができる。また、モータ２１０への通電停止時において、常に機関回転速度がアクセル操作量ＡＣＣＰに対応した機関回転速度ＮＥよりも低くなるように制限する場合と比較して、車両運転者の意図に応じた車速を得やすくなる。
【００６２】
（３）可変動弁機構に異常が生じたときにモータ２１０への通電停止を実行するようにしている。従って、可変動弁機構の異常により車両の待避走行を行うときの車速を好適に確保することができるようになる。
【００６３】
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・上記制限処理では、モータ２１０への通電停止が実行されているときの機関回転速度をアクセル操作量ＡＣＣＰに対応した機関回転速度ＮＥよりも低くするために、許容上限速度ＮＥＲを利用して内燃機関の最高回転速度を制限するようにした。つまりアクセル操作量ＡＣＣＰに対応した機関回転速度ＮＥよりも実際の機関回転速度ＮＥを低くする制限は、機関回転速度ＮＥが許容上限速度ＮＥＲを超えるときのみ行われるようにした。この他、モータ２１０への通電停止時には、常に機関回転速度がアクセル操作量ＡＣＣＰに対応した機関回転速度ＮＥよりも低くなるように制限してもよい。この変形例は、例えばモータ２１０への通電停止中には、アクセルセンサ１１１の検出信号を補正してアクセル操作量ＡＣＣＰが実際のアクセル操作量ＡＣＣＰよりも小さくなるようにしたり、アクセル操作量ＡＣＣＰに対応した要求吸入空気量を減量補正したりすることにより具体化できる。そしてこの場合でも、上記（２）以外の効果を得ることができる。
【００６４】
・モータ２１０への通電停止は、可変動弁機構において異常が生じたときに行うようにしたが、この他の条件にて通電停止を実行する場合でも、本発明は同様に適用することができる。
【００６５】
・実際の機関回転速度を制限するときには、燃料噴射を停止するようにした。この他、燃料噴射量や吸入空気量を減量補正したり、混合気の点火時期を遅角補正するようにしてもよい。これらの場合でも、実際の機関回転速度がアクセル操作量ＡＣＣＰに対応した機関回転速度よりも低くなるように制限することができる。
【００６６】
・アクセルペダル以外の操作を通じてアクセル操作を行うようにしてもよい。例えば、パドルなどを使って手でアクセル操作をしたり、音声でアクセル操作をしたりしてもよい。
【００６７】
・上記可変動弁機構は吸気バルブ３１の最大リフト量及び開弁期間を変更可能な機構であった。この他、少なくとも吸気バルブの最大リフト量を変更可能な機構、あるいは少なくとも吸気バルブの開弁期間を変更可能な機構にであっても、本発明は同様に適用することができる。
【００６８】
・上記可変動弁機構の構造は一例であり、他の構造を備える可変動弁機構でも本発明は同様に適用することができる。要は、吸気バルブの最大リフト量及び開弁期間の少なくとも一方のバルブ特性を変更するとともに同吸気バルブを閉弁方向に付勢するスプリングの反力が作用する可変機構部と、この可変変機構部を駆動する電動式のモータとを有する。そして、そのモータへの通電が停止されたときにはスプリングの反力によって吸入空気量が減少する方向にバルブ特性が変化する可変動弁機構であれば、本発明は同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１：機関本体、１０：シリンダブロック、１１：シリンダ、１２：ピストン、１３：燃焼室、２０：シリンダヘッド、２１：吸気ポート、２２：排気ポート、２４：バルブスプリング、２５：ラッシュアジャスタ、２６：ロッカアーム、２６ａ：ローラ、３０：吸気通路、３１：吸気バルブ、３２：吸気カムシャフト、３２ａ：吸気カム、４０：排気通路、４１：排気バルブ、４２：排気カムシャフト、４２ａ：排気カム、５０：スプリング、１００：機関用制御装置、１１１：アクセルセンサ、１１２：スロットルセンサ、１１３：エアフロメータ、１１４：クランク角センサ、１１５：水温センサ、１１６：イグニッションスイッチ（ＩＧスイッチ）、１５０：モータ用制御装置、２００：駆動部、２１０：モータ、２２０：変換機構、２２１：出力軸、３００：可変機構部、３１０：入力部、３１１：入力アーム、３１１ａ：ローラ、３１２：ヘリカルスプライン、３１３：凸部、３２０：出力部、３２１：出力アーム、３２２：ヘリカルスプライン、３３０：支持パイプ、３３１：長孔、３４０：制御軸、３４１：係止ピン、３５０：スライダ、３５１：ヘリカルスプライン、３５２：ヘリカルスプライン、３５３：溝、４００：連結部、５００：制御装置。
【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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