JP2001200737A - 電磁駆動弁を有する内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、電磁力を利用して吸気弁およびま
たは排気弁を開閉駆動する電磁駆動式動弁機構を備えた
内燃機関において、吸排気弁に異常が発生した場合に内
燃機関の吸入空気量を所望の量とすることができる技術
を提供することを課題とする。 【解決手段】 本発明に係る電磁駆動弁を有する内燃機
関は、電磁力によって吸排気弁を開閉駆動する電磁駆動
機構と、内燃機関の吸気通路内を流れる吸気の流量を調
整する吸気量調整弁と、内燃機関が所定の運転状態にあ
るときは吸気調整弁を所定開度に保持するとともに電磁
駆動機構を制御して内燃機関の吸入空気量を調整する第
１の吸入空気量制御手段と、内燃機関が所定運転状態に
あるときに電磁駆動機構に異常が発生すると、吸気量調
整弁を制御して内燃機関の吸入空気量を調制する第２の
吸入空気量制御手段とを備えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車などに搭載
される内燃機関の動弁機構に関し、特に電磁力を利用し
て吸気弁及び排気弁を開閉駆動する電磁駆動式の動弁機
構に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車などに搭載される内燃機関
では、吸排気弁の開閉駆動に起因した機械損失の防止、
吸気のポンピング損失の防止、正味熱効率の向上等を目
的として、電磁力を利用して吸気弁及び排気弁を開閉駆
動する電磁駆動式の動弁機構の開発が進められている。

【０００３】このような電磁駆動式動弁機構としては、
例えば、磁性体からなり吸気排気弁と連動して進退動作
するアーマチャと、励磁電流が印加されたときにアーマ
チャを閉弁方向へ変位させる電磁力を発生する閉弁用電
磁石と、励磁電流が印加されたときにアーマチャを開弁
方向へ変位させる電磁力を発生する開弁用電磁石と、前
記アーマチャを閉弁方向へ付勢する閉弁側戻しばねと、
前記アーマチャを開弁方向へ付勢する開弁側戻しばねと
を備えたものが知られている。

【０００４】このような電磁駆動式動弁機構では、従来
の動弁機構のように機関出力軸（クランクシャフト）の
回転力を利用して吸排気弁を開閉駆動させる必要がない
ため、吸排気弁の駆動に起因した機械損失が防止され
る。

【０００５】更に、上記したような電磁駆動式動弁機構
によれば、機関出力軸の回転動作と独立して吸排気弁を
開閉駆動させることが可能となるため、吸排気弁の開閉
時期や開度を制御する場合の自由度が高い等、種々の利
点がある。

【０００６】ところで、上記したような電磁駆動式動弁
機構では、開弁用電磁石や閉弁用電磁石へ駆動電流を印
加するための電気系に不具合が生じた場合や、吸排気弁
やアーマチャの摺動摩擦の変化、もしくは気筒内の圧力
の変化等が生じた場合に、吸気弁又は排気弁が正常に動
作しないことがある。

【０００７】このような問題に対し、従来では、特開平
１０−４７０２８号公報に記載された電磁弁型エンジン
の制御装置が知られている。この公報に記載された電磁
弁型エンジンの制御装置は、電磁力を利用して吸排気弁
を開閉駆動する動弁機構を備えたエンジンにおいて、吸
気弁およびまたは排気弁に異常が発生した場合、特に吸
気弁およびまたは排気弁の電気系統に異常が発生した場
合に、その吸気弁または排気弁を含む気筒の全ての吸排
気弁を閉弁状態に保持し、吸気系から排気系への空気の
吹き抜け、排気系から吸気系への排気の逆流、気筒内の
既燃ガスや未燃混合気の吸気系への逆流、気筒内の未燃
混合気の排気系への吹き抜け等の不具合を防止しようと
するものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うな電磁弁型エンジンの制御装置では、異常が発生した
吸気弁およびまたは排気弁を含む気筒の全ての吸排気弁
を全閉状態に保持した後も残りの気筒によりエンジンの
運転が継続されることになるが、単に異常発生気筒の全
ての吸排気弁を全閉状態に保持すると、内燃機関全体の
吸入空気量が急激に変化してしまい、トルク変動の発生
等を伴う虞がある。

【０００９】本発明は、上記したような問題点に鑑みて
なされたものであり、電磁力を利用して吸気弁およびま
たは排気弁を開閉駆動する電磁駆動式動弁機構を備えた
内燃機関において、吸排気弁に異常が発生した場合に内
燃機関の吸入空気量を所望の量とすることができる技術
を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記したよう
な課題を解決するために以下のような手段を採用した。
すなわち、本発明に係る電磁駆動弁を有する内燃機関
は、内燃機関の吸気弁及び排気弁を電磁力によって開閉
駆動する電磁駆動機構と、前記内燃機関の吸気通路に設
けられ、該吸気通路内を流れる吸気の流量を調整する吸
気量調整弁と、前記内燃機関の運転状態が所定の運転領
域にあるときは、前記吸気調整弁を所定開度に保持する
しつつ、前記電磁駆動機構を制御することにより前記内
燃機関の吸入空気量を調整する第１の吸入空気量制御手
段と、前記内燃機関が前記の所定運転状態にあるとき
に、前記電磁駆動機構に異常が発生すると、前記吸気量
調整弁を制御して前記内燃機関の吸入空気量を調整する
第２の吸入空気量制御手段と、を備えることを特徴とし
ている。

【００１１】このように構成された電磁駆動弁を有する
内燃機関では、内燃機関の運転状態が所定の運転領域
（例えば、低中負荷運転領域）にあるときは、第１の吸
入空気量制御手段が吸気調整弁を所定開度（例えば、実
質的に全開となる開度）に保持しつつ、前記電磁駆動機
構を制御することにより少なくとも吸気弁の開閉タイミ
ングを変更して内燃機関の吸入空気量を調整する、いわ
ゆるノンスロットル制御を実行する。

【００１２】上記したように内燃機関の運転状態が所定
運転領域にあるとき、言い換えれば、第１の吸入空気量
制御手段によってノンスロットル制御が実行されている
ときに、電磁駆動機構に異常が発生すると、第１の吸入
空気量制御手段がノンスロットル制御の実行を中止し、
第２の吸入空気量制御手段が吸気量調整弁を制御して内
燃機関の吸入空気量を制御する。

【００１３】この場合、内燃機関の吸入空気量は、吸気
量調整弁によって所望の量に調整されることになる。す
なわち、本発明に係る電磁駆動弁を有する内燃機関で
は、電磁駆動機構によって吸入空気量が制御されている
ときに電磁駆動機構に異常が発生しても、内燃機関の吸
入空気量が吸気量調整弁により所望の量に調整されるこ
とになる。

【００１４】尚、第２の吸入空気量制御手段は、電磁駆
動機構による吸入空気量制御から吸気量調整弁による吸
入空気量制御へ切り換える際に、内燃機関の吸入空気量
が変化しないよう吸気量調整弁を制御して、吸入空気量
制御の切り換えに起因したトルク変動の発生を抑制する
ようにしても良い。

【００１５】また、本発明に係る電磁駆動弁を有する内
燃機関は、異常が発生した電磁駆動機構駆動に対応する
吸気弁又は排気弁を含む気筒に係る全ての吸気弁及び排
気弁を閉弁状態に保持する強制閉弁手段を更に備えるよ
うにしても良い。

【００１６】この場合、吸気弁およびまたは排気弁の動
作不良に起因した不具合の発生が防止される。吸気弁お
よびまたは排気弁の動作不良に起因した不具合として
は、例えば、（１）未燃状態の混合気が内燃機関の吸気
系へ逆流する、（２）未燃状態の混合気が内燃機関の排
気系へ流出する、（３）内燃機関の排気系から吸気系へ
排気が逆流する、（４）内燃機関の吸気系から排気系へ
空気が吹き抜ける、（５）混合気の空燃比が目標空燃比
からずれる等の事象を例示することができるまた、本発
明に係る電磁駆動弁を有する内燃機関は、異常が発生し
た電磁駆動機構駆動に対応する吸気弁又は排気弁を含む
気筒に係る全ての吸気弁及び排気弁を閉弁状態に保持す
る強制閉弁手段に加えて、前記気筒に係る燃料噴射弁の
作動及び点火栓の作動を禁止する禁止手段を更に備える
ようにしてもよい。

【００１７】また、本発明に係る電磁駆動弁を有する内
燃機関は、各吸排気弁毎に動作不良が発生した回数を計
数する弁別計数手段と、弁別計数手段による計数値が所
定値以上となった吸気弁又は排気弁に対応する電磁駆動
機構を異常と判定する異常判定手段とを更に備え、前記
第２の吸入空気量制御手段は、前記内燃機関が所定運転
領域にあるときに前記異常判定手段によって電磁駆動機
構の異常が判定されたことを条件に、磁駆動機構による
吸入空気量制御から吸気量調整弁による吸入空気量制御
へ切り換えるようにしてもよい。

【００１８】これは、吸気弁又は排気弁の動作不良が復
旧可能な軽度の動作不良である場合と、吸気弁又は排気
弁の動作不良が復旧不可能な重度の動作不良である場合
とを判別し、重度の動作不良である場合のみ第１の吸入
空気量制御手段による吸入空気量制御から第２の吸入空
気量制御手段による吸入空気量制御へ切り換えるように
するためである。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電磁駆動弁を
有する内燃機関の具体的な実施態様について図面に基づ
いて説明する。

【００２０】図１は、本発明に係る電磁駆動弁を有する
内燃機関の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機
関１は、４つの気筒２１を備えた４サイクルのガソリン
エンジンである。

【００２１】前記内燃機関１は、４つの気筒２１及び冷
却水路１ｃが形成されたシリンダブロック１ｂと、この
シリンダブロック１ｂの上部に固定されたシリンダヘッ
ド１ａとを備えている。

【００２２】前記シリンダブロック１ｂには、機関出力
軸であるクランクシャフト２３が回転自在に支持され、
このクランクシャフト２３は、各気筒２１内に摺動自在
に装填されたピストン２２と連結されている。

【００２３】前記ピストン２２の上方には、ピストン２
２の頂面とシリンダヘッド１ａの壁面とに囲まれた燃焼
室２４が形成されている。前記シリンダヘッド１ａに
は、燃焼室２４に臨むよう点火栓２５が取り付けられ、
この点火栓２５には、該点火栓２５に駆動電流を印加す
るためのイグナイタ２５ａが接続されている。

【００２４】前記シリンダヘッド１ａには、２つの吸気
ポート２６の開口端と２つの排気ポート２７の開口端と
が燃焼室２４に臨むよう形成されるとともに、その噴孔
が燃焼室２４に臨むよう燃料噴射弁３２が取り付けられ
ている。

【００２５】前記シリンダヘッド１ａには、前記吸気ポ
ート２６の各開口端を開閉する吸気弁２８が進退自在に
設けられている。各吸気弁２８には、励磁電流が印加さ
れたときに発生する電磁力を利用して前記吸気弁２８を
進退駆動する電磁駆動機構３０（以下、吸気側電磁駆動
機構３０と記す）が取り付けられている。各吸気側電磁
駆動機構３０には、該吸気側電磁駆動３０に励磁電流を
印加するための駆動回路３０ａ（以下、吸気側駆動回路
３０ａと記す）が電気的に接続されている。

【００２６】前記シリンダヘッド１ａには、前記排気ポ
ート２７の各開口端を開閉する排気弁２９が進退自在に
設けられている。各排気弁２９には、励磁電流が印加さ
れたときに発生する電磁力を利用して前記排気弁２９を
進退駆動する電磁駆動機構３１（以下、排気側電磁駆動
機構３１と記す）が取り付けられている。前記排気側電
磁駆動機構３１には、該排気側電磁駆動機構３１に駆動
電力を供給する駆動回路３１ａ（以下、排気側駆動回路
３１ａと記す）が電気的に接続されている。

【００２７】ここで、吸気側電磁駆動機構３０と排気側
電磁駆動機構３１の具体的な構成について述べる。尚、
吸気側電磁駆動機構３０と排気側電磁駆動機構３１とは
同様の構成であるため、吸気側電磁駆動機構３０のみを
例に挙げて説明する。

【００２８】吸気側電磁駆動機構３０は、図２に示すよ
うに、円筒状に形成された非磁性体からなる筐体３００
を備えている。前記筐体３００には、該筐体３００の内
径と略同一の外径を有する環状の軟磁性体からなる第１
コア３０１と第２コア３０２とが所定の間隙を介して直
列に配置されている。

【００２９】前記第１コア３０１において前記所定の間
隙に臨む部位には、第１の電磁コイル３０３が把持され
ており、前記第２コア３０２において前記第１の電磁コ
イル３０３と対向する部位には第２の電磁コイル３０４
が把持されている。これら第１及び第２の電磁コイル３
０３、３０４は、前述した吸気側駆動回路３０ａと電気
的に接続されるものとする。

【００３０】前記した所定の間隙には、前記筐体３００
の内径と略同一の外径を有する円板状の軟磁性体からな
るアーマチャ３０５が設けられている。このアーマチャ
３０５は、前記第１コア３０１の中空部に保持された第
１スプリング３０６と、前記第２コア３０２の中空部に
保持された第２スプリング３０７とによって軸方向へ進
退自在に支持されている。

【００３１】尚、前記第１スプリング３０６と前記第２
スプリング３０７の付勢力は、前記アーマチャ３０５が
前記所定の間隙において前記第１コア３０１と前記第２
コア３０２との中間の位置にあるときに釣り合うよう設
定されるものとする。

【００３２】一方、吸気弁２８は、燃焼室２４における
吸気ポート２６の開口端に設けられた弁座２００に着座
もしくは離座することによって前記吸気ポート２６を開
閉する弁体２８ａと、その先端部が前記弁体２８ａに固
定された円柱状の弁軸２８ｂとから形成されている。

【００３３】前記弁軸２８ｂは、前記シリンダヘッド１
ａに設けられた筒状のバルブガイド２０１によって進退
自在に支持されている。前記弁軸２８ｂの基端は、前記
吸気側電磁駆動機構３０の筐体３００内に延出し、前記
第２コア３０２の中空部を経て前記アーマチャ３０５に
固定されている。

【００３４】尚、前記弁軸２８ｂの軸方向の長さは、前
記アーマチャ３０５が前記所定の間隙において前記第１
コア３０１と前記第２コア３０２との中間位置に保持さ
れているとき、すなわち前記アーマチャ３０５が中立状
態にあるときに、前記弁体２８ａが全開側変位端と全閉
側変位端との中間の位置（以下、中開位置と称する）に
保持されるよう設定されるものとする。

【００３５】このように構成された吸気側電磁駆動機構
３０では、吸気側駆動回路３０ａから第１の電磁コイル
３０３及び第２の電磁コイル３０４へ励磁電流が印加さ
れていない場合は、前記アーマチャ３０５が中立状態と
なり、それに伴って弁体２８ａが中開位置に保持され
る。

【００３６】吸気側電磁駆動機構３０では、吸気側駆動
回路３０ａから第１の電磁コイル３０３に励磁電流が印
加されると、第１コア３０１と第１の電磁コイル３０３
とアーマチャ３０５との間には、前記アーマチャ３０５
を第１コア３０１側へ変位させる方向の電磁力が発生す
る。

【００３７】吸気側電磁駆動機構３０では、吸気側駆動
回路３０ａから第２の電磁コイル３０４に励磁電流が印
加されると、第２コア３０２と第２の電磁コイル３０４
とアーマチャ３０５との間には、前記アーマチャ３０５
を前記第２コア３０２側へ変位させる方向の電磁力が発
生する。

【００３８】従って、吸気側電磁駆動機構３０では、第
１の電磁コイル３０３と第２の電磁コイル３０４とに交
互に励磁電流が印加されることにより、アーマチャ３０
５が進退し、以て弁体２８ａが開閉駆動されることにな
る。その際、第１の電磁コイル３０３及び第２の電磁コ
イル３０４に対する励磁電流の印加タイミングと励磁電
流の大きさを変更することにより、吸気弁２８の開閉タ
イミングを制御することが可能となる。

【００３９】上記した吸気側電磁駆動機構３０には、吸
気弁２８の変位位置を検出するバルブリフトセンサ３１
０が取り付けられている。このバルブリフトセンサ３１
０は、筐体３００の上部に取り付けられたセンサカバー
３０７と、一端が前記筐体３００内のアーマチャ３０５
に連結されるとともに他端が前記センサカバー３０７内
に延出したロッド３０８と、前記ロッド３０８において
前記センサカバー３０７内に延出した部分の先端に取り
付けられた円板状のターゲット３０９と、前記ターゲッ
ト３０９と対向するよう前記センサカバー３０７に取り
付けられたギャップセンサ３１０とから構成されてい
る。

【００４０】このように構成されたバルブリフトセンサ
３１１では、前記ターゲット３０９が前記吸気側電磁駆
動機構３０のアーマチャ３０５と一体的に変位するとと
もに、前記ギャップセンサ３１０が該ギャップセンサ３
１０から前記ターゲット３０９までの距離に対応した電
気信号を出力することにより、吸気弁２８の変位位置を
検出することが可能となっている。

【００４１】ここで、図１に戻り、前記内燃機関１の各
吸気ポート２６は、該内燃機関１のシリンダヘッド１ａ
に取り付けられた吸気枝管３３の各枝管と連通してい
る。前記吸気枝管３３の各枝管３２には、その噴孔が前
記吸気ポート２６に臨むよう燃料噴射弁３２が取り付け
られている。

【００４２】前記吸気枝管３３は、吸気の脈動を抑制す
るためのサージタンク３４に接続されている。前記サー
ジタンク３４には、吸気管３５が接続され、吸気管３５
は、吸気中の塵や埃等を取り除くためのエアクリーナボ
ックス３６と接続されている。

【００４３】前記吸気管３５には、該吸気管３５内を流
れる空気の質量（吸入空気質量）に対応した電気信号を
出力するエアフローメータ４４が取り付けられている。
前記吸気管３５において前記エアフローメータ４４より
下流の部位には、該吸気管３５内を流れる吸気の流量を
調整するスロットル弁３９が設けられている。

【００４４】前記スロットル弁３９には、ステッパモー
タ等からなり印加電力の大きさに応じて前記スロットル
弁３９を開閉駆動するスロットル用アクチュエータ４０
と、前記スロットル弁３９の開度に対応した電気信号を
出力するスロットルポジションセンサ４１と、アクセル
ペダル４２に機械的に接続され該アクセルペダル４２の
操作量に対応した電気信号を出力するアクセルポジショ
ンセンサ４３とが取り付けられている。

【００４５】前記したスロットル弁３９とスロットル用
アクチュエータ４０とは、本発明に係る吸気量調整弁の
一実施態様である。前記サージタンク３４には、該サー
ジタンク３４の圧力に対応した電気信号を出力するバキ
ュームセンサ５０が取り付けられている。

【００４６】一方、前記内燃機関１の各排気ポート２７
は、前記シリンダヘッド１ａに取り付けられた排気枝管
４５の各枝管と連通している。前記排気枝管４５は、排
気浄化触媒４６を介して排気管４７に接続され、排気管
４７は、下流にて図示しないマフラーと接続されてい
る。

【００４７】前記排気枝管４５には、該排気枝管４５内
を流れる排気の空燃比、言い換えれば排気浄化触媒４６
に流入する排気の空燃比に対応した電気信号を出力する
空燃比センサ４８が取り付けられている。

【００４８】前記排気浄化触媒４６は、例えば、該排気
浄化触媒４６に流入する排気の空燃比が理論空燃比近傍
の所定の空燃比であるときに排気中に含まれる炭化水素
（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯx）
を浄化する三元触媒、該排気浄化触媒４６に流入する排
気の空燃比がリーン空燃比であるときは排気中に含まれ
る窒素酸化物（ＮＯx）を吸蔵し、流入排気の空燃比が
理論空燃比もしくはリッチ空燃比であるときは吸蔵して
いた窒素酸化物（ＮＯx）を放出しつつ還元・浄化する
吸蔵還元型ＮＯx触媒、該排気浄化触媒４６に流入する
排気の空燃比が酸素過剰状態にあり且つ所定の還元剤が
存在するときに排気中の窒素酸化物（ＮＯx）を還元・
浄化する選択還元型ＮＯx触媒、もしくは上記した各種
の触媒を適宜組み合わせてなる触媒である。

【００４９】前記した排気浄化触媒４６には、該排気浄
化触媒４６の床温に対応した電気信号を出力する触媒温
度センサ４９が取り付けられている。また、内燃機関１
は、クランクシャフト２３の端部に取り付けられたタイ
ミングロータ５１ａとタイミングロータ５１ａ近傍のシ
リンダブロック１ｂに取り付けられた電磁ピックアップ
５１ｂとからなるクランクポジションセンサ５１と、内
燃機関１の内部に形成された冷却水路１ｃを流れる冷却
水の温度を検出すべくシリンダブロック１ｂに取り付け
られた水温センサ５２とを備えている。

【００５０】このように構成された内燃機関１には、該
内燃機関１の運転状態を制御するための電子制御ユニッ
ト（Electronic Control Unit：ＥＣＵ、以下ＥＣＵと
称する）２０が併設されている。

【００５１】前記ＥＣＵ２０には、スロットルポジショ
ンセンサ４１、アクセルポジションセンサ４３、エアフ
ローメータ４４、空燃比センサ４８、触媒温度センサ４
９、バキュームセンサ５０、クランクポジションセンサ
５１、水温センサ５２、バルブリフトセンサ３１１等の
各種センサが電気配線を介して接続され、各センサの出
力信号がＥＣＵ２０に入力されるようになっている。

【００５２】前記ＥＣＵ２０には、イグナイタ２５ａ、
吸気側駆動回路３０ａ、排気側駆動回路３１ａ、燃料噴
射弁３２等が電気配線を介して接続され、ＥＣＵ２０が
各種センサの出力信号値をパラメータとしてイグナイタ
２５ａ、吸気側駆動回路３０ａ、排気側駆動回路３１
ａ、燃料噴射弁３２を制御することが可能になってい
る。

【００５３】ここで、ＥＣＵ２０は、図３に示すよう
に、双方向性バス４００によって相互に接続されたＣＰ
Ｕ４０１とＲＯＭ４０２とＲＡＭ４０３とバックアップ
ＲＡＭ４０４と入力ポート４０５と出力ポート４０６と
を備えるとともに、前記入力ポート４０５に接続された
Ａ／Ｄコンバータ（Ａ／Ｄ）４０７を備えている。

【００５４】前記Ａ／Ｄ４０７は、スロットルポジショ
ンセンサ４１、アクセルポジションセンサ４３、エアフ
ローメータ４４、空燃比センサ４８、触媒温度センサ４
９、バキュームセンサ５０、水温センサ５２、バルブリ
フトセンサ３１１等のようにアナログ信号形式の信号を
出力するセンサと電気配線を介して接続されている。前
記Ａ／Ｄ４０７は、前記した各センサの出力信号をアナ
ログ信号形式からデジタル信号形式に変換した後に前記
入力ポート４０５へ送信する。

【００５５】前記入力ポート４０５は、前記Ａ／Ｄ４０
７と接続されるとともに、クランクポジションセンサ５
１のようにデジタル信号形式の信号を出力するセンサと
接続されている。前記入力ポート４０５は、前記Ａ／Ｄ
４０７から送信された信号、及び前記クランクポジショ
ンセンサ５１の出力信号を入力し、それらの信号をＣＰ
Ｕ４０１やＲＡＭ４０３へ送信する。

【００５６】前記出力ポート４０６は、イグナイタ２５
ａ、吸気側駆動回路３０ａ、排気側駆動回路３１ａ、燃
料噴射弁３２、スロットル用アクチュエータ４０等と電
気配線を介して接続されている。前記出力ポート４０６
は、ＣＰＵ４０１から出力される制御信号をイグナイタ
２５ａ、吸気側電磁駆動機構３０、排気側電磁駆動機構
３１、燃料噴射弁３２へ送信する。

【００５７】前記ＲＯＭ４０２は、燃料噴射量を決定す
るための燃料噴射量制御ルーチン、燃料噴射時期を決定
するための燃料噴射時期制御ルーチン、吸気弁２８を所
望の目標開弁タイミング及び目標閉弁タイミングに従っ
て開閉させるための吸気弁開閉制御ルーチン、排気弁２
９を所望の目標開弁タイミング及び目標閉弁タイミング
に従って開閉させるための排気弁開閉制御ルーチン、各
気筒２１の点火栓２５の点火時期を決定するための点火
時期制御ルーチン、スロットル弁３９の開度を決定する
ためのスロットル開度制御ルーチン等のアプリケーショ
ンプログラムに加え、吸気弁２８および排気弁２９の挙
動を監視するための弁挙動監視制御ルーチンを記憶して
いる。

【００５８】前記ＲＯＭ４０２は、前記したアプリケー
ションプログラムに加え、各種の制御マップを記憶して
いる。前記した制御マップは、例えば、内燃機関１の運
転状態と燃料噴射量との関係を示す燃料噴射量制御マッ
プ、内燃機関１の運転状態と燃料噴射時期との関係を示
す燃料噴射時期制御マップ、内燃機関１の運転状態と吸
気弁２８の目標開閉タイミングとの関係を示す吸気弁開
閉タイミング制御マップ、内燃機関１の運転状態と排気
弁２９の目標開閉タイミングとの関係を示す排気弁開閉
タイミング制御マップ、内燃機関１の運転状態と吸気側
電磁駆動機構３０及び排気側電磁駆動機構３１に印加す
べき励磁電流量との関係を示す励磁電流量制御マップ、
内燃機関１の運転状態と各点火栓２５の点火時期との関
係を示す点火時期制御マップ、内燃機関１の運転状態と
スロットル弁３９の開度との関係を示すスロットル開度
制御マップ等である。

【００５９】前記ＲＡＭ４０３は、各センサの出力信号
やＣＰＵ４０１の演算結果等を記憶する。前記演算結果
は、例えば、クランクポジションセンサ５１の出力信号
に基づいて算出される機関回転数等である。前記ＲＡＭ
４０３に記憶される各種のデータは、クランクポジショ
ンセンサ５１が信号を出力する度に最新のデータに書き
換えられる。

【００６０】前記バックアップＲＡＭ４５は、内燃機関
１の運転停止後もデータを保持する不揮発性のメモリで
あり、各種制御に係る学習値等を記憶する。本実施の形
態では、バックアップＲＡＭ４５は、異常を発生した吸
気弁２８又は排気弁２９を特定するデータを記憶するも
のとする。

【００６１】前記ＣＰＵ４０１は、前記ＲＯＭ４０２に
記憶されたアプリケーションプログラムに従って動作し
て、燃料噴射制御、吸気弁開閉制御、排気弁開閉制御、
点火制御等に加え、本実施の形態の要旨となる弁挙動監
視制御を実行する。

【００６２】以下、本実施の形態に係る弁挙動監視制御
について述べる。本実施の形態に係る弁挙動監視制御で
は、ＣＰＵ４０１は、図４に示すような弁挙動監視制御
ルーチンを実行することになる。この弁挙動監視制御ル
ーチンは、予めＲＯＭ４０２に記憶されたルーチンであ
り、内燃機関１の運転状態が、スロットル弁３９を実質
的に全開となる開度に保持しつつ、吸気弁２８及び排気
弁２９の開閉タイミングを制御することによって内燃機
関１の吸入空気量を調節する、いわゆるノンスロットル
運転状態にある場合に、ＣＰＵ４０１によって所定時間
毎（例えば、クランクポジションセンサ５１がパルス信
号を出力する度）に繰り返し実行されるルーチンであ
る。

【００６３】弁挙動監視制御ルーチンでは、ＣＰＵ４０
１は、先ずＳ４０１において、各吸気弁２８及び各排気
弁２９の異常判定処理を実行する。異常判定処理では、
ＣＰＵ４０１は、例えば図５に示すような異常判定制御
ルーチンを実行する。

【００６４】異常判定制御ルーチンでは、ＣＰＵ４０１
は、Ｓ５０１において、開閉動作不良の吸気弁２８又は
排気弁２９が有るか否かを判別する。ここでいう開閉動
作不良とは、例えば、弁が目標開弁タイミングで開弁動
作しない、弁が全開位置まで変位しない、弁が全開位置
に保持されない、弁が目標閉弁タイミングで閉弁動作し
ない、弁が全閉位置まで変位しない、弁が全閉位置に保
持されない現象をいう。 上記したような開閉動作不良
を判別する方法としては、各吸気弁２８及び各排気弁２
９に取り付けられたバルブリフトセンサ３１１の出力信
号に基づいて、各弁が所望の時期に開閉動作したか否
か、各弁が全開位置まで変位したか否か、各弁が全閉位
置まで変位したか否か、各弁が所望の時期に全開状態に
あるか否か、及び、各弁が所望の時期に全閉状態にある
か否かを判別する方法を例示することができる。

【００６５】前記Ｓ５０１において開閉動作不良の弁が
存在しないと判定した場合は、ＣＰＵ４０１は、本ルー
チンの実行を終了する。前記Ｓ５０１において開閉動作
不良の弁が存在すると判定した場合は、ＣＰＵ４０１
は、Ｓ５０２へ進み、前記Ｓ５０１において開閉動作不
良と判定された事由が開弁動作不良であるか否かを判別
する。

【００６６】前記Ｓ５０２において開閉動作不良の事由
が開弁動作不良であると判定した場合は、ＣＰＵ４０１
は、Ｓ５０３へ進み、前記開閉動作不良の弁が吸気弁２
８であるか否かを判別する。

【００６７】前記Ｓ５０３において開閉動作不良の弁が
吸気弁２８であると判定した場合は、ＣＰＵ４０１は、
Ｓ５０４へ進み、該吸気弁２８を含む気筒２１につい
て、排気弁２９の開弁動作及び点火栓２５の作動を次の
吸気行程まで禁止するとともに、次回の燃料噴射量を減
量もしくは次回の燃料噴射を禁止する。

【００６８】ここで、吸気弁２８が開弁動作不良となっ
た気筒２１では、該気筒２１内に十分な量の混合気が吸
入されないことになるため、点火栓２５を作動させても
所望の燃焼が行われず、点火栓２５の作動に係る電力が
不要に消費されることになる。

【００６９】また、吸気弁２８が開弁動作不良となった
気筒２１では、該気筒２１内に十分な量の混合気（筒内
噴射式の内燃機関の場合は空気のみ）が吸入されないた
め、該気筒２１の排気行程時に排気弁２９を開弁させて
も該気筒２１内から排出されるガスが存在しないばかり
か、該気筒２１内のピストン２２の上昇動作に起因した
ポンプ作用により他の気筒２１から排出される排気の流
れ（排気脈動）に悪影響を及ぼす可能性がある。

【００７０】また、内燃機関１のように吸気ポート２６
へ燃料を噴射するタイプの内燃機関では、吸気弁２８が
開弁動作不良となった気筒２１については、吸気ポート
２６に噴射された燃料が気筒２１内に吸入されずに次の
吸気行程まで吸気ポート２６内に残留することになるた
め、次回の燃料噴射時期に通常量の燃料を噴射すると混
合気が過剰なリッチ空燃比となり、失火や排気エミッシ
ョンの悪化を招く虞がある。

【００７１】従って、本実施の形態では、吸気弁２８が
開弁動作不良となった気筒２１については、排気弁２９
の開弁動作及び点火栓２５の作動を次の吸気行程まで禁
止するとともに、次回の燃料噴射量を減量もしくは次回
の燃料噴射を禁止することにより、点火栓２５の不要な
作動に係る電力消費、排気脈動の急変、排気エミッショ
ンの悪化等を防止するようにした。

【００７２】前記したＳ５０４の処理を実行し終えたＣ
ＰＵ４０１は、Ｓ５０５へ進み、予めＲＡＭ４０３に設
定された発生回数カウンタ記憶領域へアクセスし、該記
憶領域に記憶されているカウンタ値：Ｎを一つインクリ
メントする。

【００７３】前記発生回数カウンタ記憶領域は、各吸気
弁２８及び各排気弁２９毎に設定される記憶領域であ
り、各吸気弁２８及び各排気弁２９が挙動不良となった
回数：Ｎを記憶する領域であり、本発明に係る弁別計数
手段を実現するものである。

【００７４】Ｓ５０６では、ＣＰＵ４０１は、ＲＡＭ４
０３に設定された発生回数カウンタ記憶領域へアクセス
し、所定回数以上の発生回数を記憶する発生回数カウン
タ記憶領域が存在するか否か、言い換えれば、挙動不良
の発生回数が所定回数以上に達した吸気弁２８又は排気
弁２９が存在するか否かを判別する。

【００７５】前記Ｓ５０６において所定回数以上の発生
回数：Ｎを記憶する発生カウンタ記憶領域が存在しない
と判定した場合は、ＣＰＵ４０１は、本ルーチンの実行
を終了する。

【００７６】前記Ｓ５０６において所定回数以上の発生
回数：Ｎを記憶する発生カウンタ記憶領域が存在すると
判定した場合は、ＣＰＵ４０１は、Ｓ５０７へ進み、前
記発生カウンタ記憶領域に対応した吸気弁２８又は排気
弁２９が異常であるとみなし、その吸気弁２８又は排気
弁２９を特定する識別情報をバックアップＲＡＭ４０４
に記憶させる。ＣＰＵ４０１は、前記Ｓ５０７の処理を
実行し終えると、本ルーチンの実行を終了する。

【００７７】ここで、動作不良の発生回数に応じて異常
判定を行うのは、外乱の影響によって吸気弁２８又は排
気弁２９が一時的に動作不良となった場合のように正常
動作に容易に復帰することが可能な動作不良と、吸気弁
２８又は排気弁２９の固着や電気系統の断線等のように
正常動作に復帰不可能な動作不良とを区別するためであ
る。

【００７８】一方、前記したＳ５０３において開弁動作
不良の弁が吸気弁２８ではないと判定した場合、すなわ
ち開弁動作不良の弁が排気弁２９であると判定した場合
は、ＣＰＵ４０１は、Ｓ５０８へ進み、該排気弁２９を
含む気筒２１について、吸気弁２８の開弁動作及び点火
栓２５の作動を次の排気行程まで禁止するとともに、次
回の燃料噴射量を減量もしくは次回の燃料噴射を禁止す
る。

【００７９】ここで、排気弁２９が開弁動作不良となっ
た気筒２１では、該気筒２１内で燃焼された混合気（既
燃ガス）が排出されずに残留することになるため、吸気
行程時に吸気弁２８が開弁されると、前記した既燃ガス
が内燃機関１の吸気系へ逆流する虞がある。

【００８０】そこで、本実施の形態では、排気弁２９が
開弁動作不良となった気筒２１については、吸気弁２８
の開弁動作を次回の排気行程まで禁止するようにした。
これに対応して、点火栓２５の作動も次回の排気行程ま
で禁止するようにした。

【００８１】また、内燃機関１のように吸気ポート２６
へ燃料を噴射するタイプの内燃機関では、一般に、排気
行程中に燃料噴射が行われるため、排気弁２９が開弁動
作不良を発生した時点（排気行程時）では既に燃料噴射
弁３２から燃料が噴射されていることになるが、その燃
料は吸気行程時に気筒２１内に吸入されずに吸気ポート
２６に残留することになる。そのような状況下で、次回
の燃料噴射時期に通常量の燃料が噴射されると、吸気ポ
ート２６に残留していた燃料と燃料噴射弁３２から新た
に噴射された燃料とが気筒２１内に供給され、気筒２１
内が過剰なリッチ雰囲気となり、その結果、失火や排気
エミッションの悪化等を招く虞がある。

【００８２】そこで、本実施の形態では、排気弁２９が
開弁動作不良となった気筒２１については、次回の燃料
噴射量を減量もしくは次回の燃料噴射を禁止するように
した。

【００８３】上記したようなＳ５０８の処理を実行し終
えたＣＰＵ４０１は、前述したＳ５０５以降の処理を実
行することになる。また、前記Ｓ５０２において開閉動
作不良の事由が開弁動作不良ではないと判定した場合、
すなわち開閉動作不良の時由が閉弁動作不良であると判
定した場合は、ＣＰＵ４０１は、Ｓ５０９へ進み、閉弁
動作不良の弁を含む気筒２１の全ての弁を全閉状態に保
持し、点火栓２５の作動及び燃料噴射弁３２の作動を禁
止する。

【００８４】次いで、ＣＰＵ４０１は、Ｓ５１０へ進
み、閉弁動作不良の吸気弁２８又は排気弁２９を直ちに
異常であるとみなし、その吸気弁２８又は排気弁２９を
特定する識別情報をバックアップＲＡＭ４０４に記憶さ
せる。ＣＰＵ４０１は、Ｓ５１０の処理を実行し終える
と、本ルーチンの実行を一旦終了する。

【００８５】ここで、閉弁動作不良の吸気弁２８又は排
気弁２９を直ちに異常とみなすのは、開弁動作不良の場
合に比して、内燃機関１の運転状態や車両の走行状態に
与える影響が大きいためである。

【００８６】すなわち、吸気弁２８が閉弁動作不良に陥
ると、吸気行程時に燃焼室２４内に供給された混合気が
圧縮行程において吸気系へ逆流してしまい、そのような
状況で点火栓２５が作動すると、燃焼室２４から吸気系
にかけて混合気が燃焼する虞がある。

【００８７】また、排気弁２９が閉弁動作不良に陥る
と、吸気行程時に燃焼室２４内に供給された混合気がそ
のまま排気系へ流出したり、排気行程時に排気系から吸
気系へ排気が逆流する等の不具合を生じる。

【００８８】従って、本実施の形態では、吸気弁２８又
は排気弁２９が閉弁不良に陥った場合には、その吸気弁
２８又は排気弁２９を直ちに異常と判定するとともに、
その吸気弁２８又は排気弁２９を含む気筒２１を直ちに
休止させるようにしている。

【００８９】上記したような異常判定制御ルーチンをＣ
ＰＵ４０１が実行することにより、本発明に係る異常判
定手段が実現されることになる。ここで図４の弁挙動監
視制御ルーチンに戻り、ＣＰＵ４０１は、前述したよう
な異常判定処理を実行し終えると、Ｓ４０２へ進み、バ
ックアップＲＡＭ４０４へアクセスし、異常を発生した
弁の識別情報が記憶されているか否か、言い換えれば、
異常を発生した弁が存在するか否かを判別する。

【００９０】前記Ｓ４０２において異常を発生した弁が
存在しないと判定した場合は、ＣＰＵ４０１は、Ｓ４０
９へ進み、スロットル弁３９の開度を実質的に全開とな
る開度に保持しつつ、吸気弁２８及び排気弁２９の開閉
タイミングを変更することで各気筒２１の吸入空気量を
調節する、いわゆるノンスロットル制御を続行する。

【００９１】一方、前記Ｓ４０２において異常を発生し
た弁が存在すると判定した場合は、ＣＰＵ４０１は、Ｓ
４０３へ進み、異常を発生した弁が完全に作動不能であ
るか否かを判別する。

【００９２】前記Ｓ４０３において異常発生した弁が完
全に作動不能であると判定した場合は、ＣＰＵ４０１
は、Ｓ４０４へ進み、異常発生弁を含む気筒２１以外の
気筒２１の吸気弁２８及び排気弁２９の開閉タイミング
を変更可能であるか否か、言い換えれば、残りの気筒２
１の吸気弁２８及び排気弁２９の開閉タイミングを調整
して内燃機関１のトルクを制御可能であるか否かを判別
する。

【００９３】前記Ｓ４０４において異常発生弁を含む気
筒２１以外の気筒２１の吸気弁２８及び排気弁２９の開
閉タイミングを変更可能であると判定した場合は、ＣＰ
Ｕ４０１は、Ｓ４０５へ進み、第１の退避走行制御を実
行する。

【００９４】前記した第１の退避走行制御は、異常を発
生した弁の固着、異常を発生した弁に対応した電磁駆動
機構の故障、異常を発生した弁に対応した駆動回路の故
障、ＥＣＵ２０と駆動回路と電磁駆動機構とを接続する
電気配線の断線などによって、異常を発生した弁が全く
動作しなくなった場合を想定した制御である。

【００９５】前記第１の退避走行制御では、ＣＰＵ４０
１は、図６に示すような第１の退避走行制御ルーチンを
実行する。第１の走行制御ルーチンでは、ＣＰＵ４０１
は、先ずＳ６０１において、異常が発生する直前のアク
セル開度と機関回転数とをパラメータとして、内燃機関
１に対する要求トルク：Ｔ1を算出する。

【００９６】Ｓ６０２では、ＣＰＵ４０１は、前記Ｓ６
０１で算出された要求トルク：Ｔ1を内燃機関１が発生
するために必要となる吸入空気量を算出し、次いで前記
吸入空気量を内燃機関１へ吸入させるのに適したスロッ
トル開度：Ｔaを算出する。

【００９７】Ｓ６０３では、ＣＰＵ４０１は、スロット
ル弁３９の実際の開度を前記Ｓ６０２で算出されたスロ
ットル開度：Ｔaと一致させるべくスロットル用アクチ
ュエータ４０を制御する。

【００９８】続いて、ＣＰＵ４０１は、Ｓ６０４へ進
み、内燃機関１の運転状態を第１の退避走行モードへ移
行させる。具体的には、ＣＰＵ４０１は、スロットル弁
３９の開度を前記スロットル開度：Ｔaからアクセルポ
ジションセンサ４３の出力信号値（アクセル開度）に比
例した開度へ徐々に移行させ、異常を発生した弁を含む
気筒２１の全ての吸気弁２８及び排気弁２９を全閉状態
に保持すべく吸気側駆動回路３０ａ及び排気側駆動回路
３１ａを制御して該気筒２１を休止させ、更に他の気筒
２１の吸気弁２８及び排気弁２９の開閉タイミングを内
燃機関１の負荷に応じたタイミングとすべく吸気側駆動
回路３０ａ及び排気側駆動回路３１ａを制御する。

【００９９】Ｓ６０５では、ＣＰＵ４０１は、スロット
ル弁３９の開度の上限ガード処理を実行し、内燃機関１
の発生トルクを制限する。すなわち、ＣＰＵ４０１は、
内燃機関１が正常時と同等以上のトルクを発生しないよ
うスロットル弁３９の開度を制御する。

【０１００】上記したような第１の退避走行制御によれ
ば、内燃機関１の吸気弁２８又は排気弁２９が作動不能
に陥った場合であっても、スロットル弁３９の開度と、
異常を発生した弁を含む気筒２１以外の気筒２１の吸気
弁２８及び排気弁２９の開閉タイミングとを制御するこ
とにより、内燃機関１の吸入空気量を所望の量とするこ
とが可能となる。

【０１０１】この結果、内燃機関１が退避走行運転され
る上で必要となる吸入空気量を正確に確保することが可
能となる。更に、本実施の形態に係る第１の退避走行制
御では、内燃機関１の運転状態を第１の退避走行モード
へ移行させる場合に、スロットル弁３９の開度を、一
旦、異常が発生する直前の内燃機関１の吸入空気量と同
等の吸入空気量を得られる開度とした後に、第１の退避
走行モードへ移行されることになるため、内燃機関１の
運転状態を第１の退避走行モードへ移行する際のトルク
変動の発生が防止されることになる。

【０１０２】ここで図４の弁挙動監視制御ルーチンへ戻
り、ＣＰＵ４０１は、前記したＳ４０４において異常を
発生した弁を含む気筒２１以外の気筒２１の吸気弁２８
及び排気弁２９の開閉タイミングを変更不可能であると
判定した場合、例えば、ＥＣＵ２０の不良等により、吸
気弁２８及び排気弁２９を特定の開閉タイミング以外で
開閉駆動することができなくなった場合には、Ｓ４０６
へ進み、第２の退避走行制御を実行する。

【０１０３】ここでいう特定の開閉タイミングとは、例
えば、ＥＣＵ２０や、吸排気側駆動回路３０ａ、３１ａ
に予めデフォルト値として設定されたタイミングであっ
てもよい。

【０１０４】第２の退避走行制御では、ＣＰＵ４０１
は、図７に示すような第２の退避走行制御ルーチンを実
行する。第２の退避走行制御ルーチンでは、ＣＰＵ４０
１は、先ずＳ７０１において、異常が発生する直前のア
クセル開度と機関回転数とをパラメータとして、内燃機
関１に対する要求トルク：Ｔ1を算出する。

【０１０５】Ｓ７０２では、ＣＰＵ４０１は、前記Ｓ７
０１で算出された要求トルク：Ｔ1を内燃機関１が発生
するために必要となる吸入空気量を算出し、次いで前記
吸入空気量を内燃機関１へ吸入させるのに適したスロッ
トル開度：Ｔaを算出する。

【０１０６】Ｓ７０３では、ＣＰＵ４０１は、スロット
ル弁３９の実際の開度を前記Ｓ７０２で算出されたスロ
ットル開度：Ｔaと一致させるべくスロットル用アクチ
ュエータ４０を制御する。

【０１０７】続いて、ＣＰＵ４０１は、Ｓ７０４へ進
み、内燃機関１の運転状態を第２の退避走行モードへ移
行させる。具体的には、ＣＰＵ４０１は、スロットル弁
３９の開度を前記スロットル開度：Ｔaからアクセルポ
ジションセンサ４３の出力信号値（アクセル開度）に比
例した開度へ徐々に移行させ、異常を発生した弁を含む
気筒２１の全ての吸気弁２８及び排気弁２９を全閉状態
に保持すべく吸気側駆動回路３０ａ及び排気側駆動回路
３１ａを制御して該気筒２１を休止させ、更に他の気筒
２１の吸気弁２８及び排気弁２９を特定の開閉タイミン
グで動作させるべく吸気側駆動回路３０ａ及び排気側駆
動回路３１ａを制御する。

【０１０８】Ｓ７０５では、ＣＰＵ４０１は、スロット
ル弁３９の開度の上限ガード処理を実行する。上記した
ような第２の退避走行制御によれば、内燃機関１の吸気
弁２８又は排気弁２９が作動不能に陥り、且つ、その他
の吸気弁２８及び排気弁２９の開閉タイミングを変更不
能に陥った場合であっても、スロットル弁３９の開度を
制御することによって、内燃機関１の吸入空気量を所望
の量とすることが可能となる。

【０１０９】この結果、内燃機関１が退避走行運転され
る上で必要となる吸入空気量を正確に確保することが可
能となる。更に、本実施の形態に係る第２の退避走行制
御においても、前述した第１の退避走行制御と同様に、
内燃機関１の運転状態を第２の退避走行モードへ移行さ
せる場合に、スロットル弁３９の開度を、一旦、異常が
発生する直前の内燃機関１の吸入空気量と同等の吸入空
気量を得られる開度とした後に、第２の退避走行モード
へ移行されることになるため、内燃機関１の運転状態を
第２の退避走行モードへ移行する際のトルク変動の発生
が防止されることになる。

【０１１０】ここで図４の弁挙動監視制御ルーチンに戻
り、ＣＰＵ４０１は、前記したＳ４０３において異常を
発生した弁が完全に作動不能ではないと判定した場合
は、Ｓ４０７へ進み、内燃機関１の全ての気筒２１の吸
気弁２８及び排気弁２９の開閉タイミングを変更可能で
あるか否かを判別する。

【０１１１】前記Ｓ４０７において内燃機関１の全ての
気筒２１の吸気弁２８及び排気弁２９の開閉タイミング
を変更不可能であると判定した場合、つまり、全ての気
筒２１の吸気弁２８及び排気弁２９が特定の開閉タイミ
ングでのみ開閉駆動可能であると判定した場合は、ＣＰ
Ｕ４０１は、Ｓ４０８へ進み、第３の退避走行制御を実
行する。

【０１１２】第３の退避走行制御では、ＣＰＵ４０１
は、図８に示すような第３の退避走行制御ルーチンを実
行する。この第３の退避走行制御ルーチンでは、ＣＰＵ
４０１は、先ず、Ｓ８０１において、異常が発生する直
前のアクセル開度と機関回転数とをパラメータとして、
内燃機関１に対する要求トルク：Ｔ1を算出する。

【０１１３】Ｓ８０２では、ＣＰＵ４０１は、前記Ｓ８
０１で算出された要求トルク：Ｔ1を内燃機関１が発生
するために必要となる吸入空気量を算出し、次いで前記
吸入空気量を内燃機関１へ吸入させるのに適したスロッ
トル開度：Ｔaを算出する。

【０１１４】Ｓ８０３では、ＣＰＵ４０１は、スロット
ル弁３９の実際の開度を前記Ｓ８０２で算出されたスロ
ットル開度：Ｔaと一致させるべくスロットル用アクチ
ュエータ４０を制御する。

【０１１５】続いて、ＣＰＵ４０１は、Ｓ８０４へ進
み、内燃機関１の運転状態を第３の退避走行モードへ移
行させる。具体的には、ＣＰＵ４０１は、スロットル弁
３９の開度を前記スロットル開度：Ｔaからアクセルポ
ジションセンサ４３の出力信号値（アクセル開度）に比
例した開度へ徐々に移行させるとともに、全ての気筒２
１の吸気弁２８及び排気弁２９を特定の開閉タイミング
で動作させるべく吸気側駆動回路３０ａ及び排気側駆動
回路３１ａを制御する。

【０１１６】Ｓ８０５では、ＣＰＵ４０１は、スロット
ル弁３９の開度の上限ガード処理を実行する。上記した
ような第３の退避走行制御によれば、内燃機関１の吸気
弁２８及び排気弁２９が特定の開閉タイミング以外では
作動不能に陥った場合であっても、スロットル弁３９の
開度を制御することによって内燃機関１の吸入空気量を
所望の量とすることが可能となる。

【０１１７】この結果、内燃機関１が退避走行運転され
る上で必要となる吸入空気量を正確に確保することが可
能となる。更に、本実施の形態に係る第３の退避走行制
御においても、前述した第１、第２の退避走行制御と同
様に、内燃機関１の運転状態を第３の退避走行モードへ
移行させる場合に、スロットル弁３９の開度を、一旦、
異常が発生する直前の内燃機関１の吸入空気量と同等の
吸入空気量を得られる開度とした後に、第３の退避走行
モードへ移行されることになるため、内燃機関１の運転
状態を第３の退避走行モードへ移行する際のトルク変動
の発生が防止されることになる。

【０１１８】上記したような弁挙動監視制御ルーチンを
ＣＰＵ４０１が実行することにより、本発明に係る第１
の吸入空気量制御手段、第２の吸入空気量制御手段、強
制閉弁手段、及び禁止手段が実現されることになる。

【０１１９】従って、本実施の形態に係る電磁駆動弁を
有する内燃機関によれば、内燃機関１の運転状態がノン
スロットル運転状態にあるときに、吸気弁２８又は排気
弁２９に異常が発生した場合は、スロットル弁３９の開
度を制御することにより内燃機関１の吸入空気量を所望
の量とすることが可能となる。

【０１２０】この結果、吸気弁２８又は排気弁２９の異
常によって、異常弁を含む気筒２１の運転を休止させる
ことになっても、内燃機関１の吸入空気量が急激に変化
するようなことがなく、トルク変動の発生を抑制するこ
とが可能となる。

【０１２１】

【発明の効果】本発明に係る電磁駆動弁を有する内燃機
関では、電磁駆動機構によって内燃機関の吸入空気量が
調整されているときに電磁駆動機構に異常が発生する
と、吸気量調整弁を制御して内燃機関の吸入空気量が調
整されることになる。

【０１２２】従って、本発明に係る電磁駆動弁を有する
内燃機関によれば、電磁駆動機構に異常が発生しても、
吸気量調整弁によって内燃機関の吸入空気量を所望の量
とすることが可能となる。

【０１２３】この結果、電磁駆動機構の異常に起因して
内燃機関の吸入空気量が急激に変化するようなことがな
く、内燃機関のトルク変動の発生等が防止されることに
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかる電磁駆動弁を有する内燃機関
の概略構成を示す図

【図２】 吸気側電磁駆動機構の構成を示す図

【図３】 ＥＣＵの内部構成を示すブロック図

【図４】 弁挙動監視制御ルーチンを示すフローチャー
ト図

【図５】 異常判定制御ルーチンを示すフローチャート
図

【図６】 第１の退避走行制御ルーチンを示すフローチ
ャート図

【図７】 第２の退避走行制御ルーチンを示すフローチ
ャート図

【図８】 第３の退避走行制御ルーチンを示すフローチ
ャート図

【符号の説明】

１・・・・内燃機関 ２０・・・ＥＣＵ ２６・・・吸気ポート ２７・・・排気ポート ２８・・・吸気弁 ２９・・・排気弁 ３０・・・吸気側電磁駆動機構 ３１・・・排気側電磁駆動機構 ３３・・・吸気枝管 ３４・・・サージタンク ３５・・・吸気管 ３６・・・エアクリーナボックス ３９・・・スロットル弁 ４０・・・スロットル用アクチュエータ ４１・・・スロットルポジションセンサ ４２・・・アクセルペダル ４３・・・アクセルポジションセンサ ４９・・・触媒温度センサ ３１１・・バルブリフトセンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 17/02 Ｆ０２Ｄ 17/02 Ｍ Ｎ 41/04 ３１０ 41/04 ３１０Ｚ 41/22 ３０１ 41/22 ３０１Ｍ ３１０ ３１０Ａ ３２０ ３２０ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｋ ３０１Ｚ ３０１Ａ Ｆ０２Ｐ 11/04 ３０２ Ｆ０２Ｐ 11/04 ３０２Ａ (72)発明者 四重田 啓二 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G019 AB04 AB05 CA13 CB04 CB17 DC08 3G065 AA00 CA13 CA34 DA06 DA07 FA01 FA08 GA05 GA09 GA10 GA15 GA18 GA41 KA33 3G084 BA05 BA13 BA16 BA23 DA11 DA33 EB17 EB22 EC02 EC07 FA07 FA10 FA20 FA29 FA32 FA33 FA38 3G092 AA01 AA05 AA11 BA01 BA10 BB01 BB10 CB02 CB04 CB05 DA01 DA02 DA07 DC03 DD03 DG02 DG09 EA02 EA09 EA11 EA13 EA14 EB02 EB04 EC05 EC10 FA05 FB03 FB05 GA14 HA01X HA01Z HA06X HA06Z HA13X HA13Y HA13Z HB01X HC08X HD03Z HD05Z HE01Z HE03Z HE08Z HF08Z 3G301 HA01 HA19 JA04 JB02 JB07 KA11 LA03 LA07 LB02 LC01 LC04 MA12 MA24 NA03 NC04 ND21 NE06 NE16 NE17 NE23 PA01Z PA11Z PB03Z PD02Z PD13Z PE01Z PE03Z PE06Z PE08Z PE09Z PE10Z PF03Z

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の吸気弁及び排気弁を電磁力に
   よって開閉駆動する電磁駆動機構と、 前記内燃機関の吸気通路に設けられ、該吸気通路内を流
   れる吸気の流量を調整する吸気量調整弁と、 前記内燃機関の運転状態が所定の運転領域にあるとき
   は、前記吸気調整弁を所定開度に保持しつつ、前記電磁
   駆動機構を制御して前記内燃機関の吸入空気量を調整す
   る第１の吸入空気量制御手段と、 前記内燃機関の運転状態が前記の所定運転領域にあると
   きに、前記電磁駆動機構に異常が発生すると、前記吸気
   量調整弁を制御して前記内燃機関の吸入空気量を調整す
   る第２の吸入空気量制御手段と、を備えることを特徴と
   する電磁駆動弁を有する内燃機関。
2. 【請求項２】 前記第２の吸入空気量制御手段は、電磁
   駆動機構による吸入空気量制御から吸気量調整弁による
   吸入空気量制御へ切り換える際に、前記内燃機関の吸入
   空気量が変化しないよう前記吸気量調整弁を制御するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の電磁駆動弁を有する内
   燃機関。
3. 【請求項３】 異常が発生した電磁駆動機構に対応する
   吸気弁又は排気弁を含む気筒に係る全ての吸気弁及び排
   気弁を閉弁状態に保持する強制閉弁手段を更に備えるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の電磁駆動弁を有する内
   燃機関。
4. 【請求項４】 前記強制閉弁手段によって吸排気弁を閉
   弁状態とされた気筒において、燃料噴射弁の作動及び点
   火栓の作動を禁止する禁止手段を更に備える請求項３に
   記載の電磁駆動弁を有する内燃機関。
5. 【請求項５】 各吸排気弁毎に動作不良が発生した回数
   を計数する弁別計数手段と、 前記弁別計数手段による計数値が所定値以上となった吸
   気弁又は排気弁に対応する電磁駆動機構の異常を判定す
   る異常判定手段とを更に備え、 前記第２の吸入空気量制御手段は、前記内燃機関の運転
   状態が前記の所定運転領域にあるときに前記異常判定手
   段によって電磁駆動機構の異常が判定されると、前記吸
   気調整弁を制御して前記内燃機関の吸入空気量を制御す
   ることを特徴とする請求項１に記載の電磁駆動弁を有す
   る内燃機関。