JP2005069147A - Variable valve system of internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable valve system of an internal combustion engine, lifting an engine valve with desired valve characteristic for securing the engine output while not requiring continuous drive to an actuator when a sensor is abnormal. <P>SOLUTION: An engine includes: a working angle varying mechanism for varying the working angle of an intake valve by a motor; a rotating angle sensor for detecting the rotating angle of a motor; and a holding mechanism for mechanically holding the working angle varying mechanism when the holding condition on the working angle is satisfied (the working angle is the maximum value). An electronic control device outputs a holding and transition control command value for putting the working angle varying mechanism in a held state by the holding mechanism to the motor (step 120, 130). After that output, when an intake air quantity varying with a change in the working angle does not satisfy a holding fitting condition suitable for the holding condition (the intake air quantity is above a determination value), the holding and transition control command value is again output to the motor (step 140 to 160). <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、内燃機関に設けられた吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方のバルブ特性を可変とする内燃機関の可変動弁装置に関するものである。   The present invention relates to a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine that can vary at least one of an intake valve and an exhaust valve provided in the internal combustion engine.

近年、例えば車両に搭載される内燃機関にあっては、吸気バルブの作用角、最大リフト量等のバルブ特性を機関運転状態に応じて可変とする可変動弁装置を設けることが提案されている。この技術によれば、例えば内燃機関の低回転低負荷域では、吸気バルブの作用角を小さくして吸気ポートを通じて各気筒に吸入される空気の量(吸入空気量)を制御する。この制御により、スロットルバルブの開度制御によって生ずるポンピングロスを小さくし、燃費の向上を図ることができる。また、高回転高負荷域では吸気バルブの作用角を大きくし、吸気充填効率の向上により出力の増加を確保することができる。   In recent years, for example, in an internal combustion engine mounted on a vehicle, it has been proposed to provide a variable valve gear that makes valve characteristics such as an operating angle of an intake valve and a maximum lift amount variable according to an engine operating state. . According to this technique, for example, in a low rotation and low load region of an internal combustion engine, the operating angle of the intake valve is reduced to control the amount of air taken into each cylinder through the intake port (intake air amount). By this control, the pumping loss caused by the throttle valve opening control can be reduced, and the fuel consumption can be improved. Also, in the high rotation and high load range, the operating angle of the intake valve can be increased, and the increase in output can be secured by improving the intake charging efficiency.

上記可変動弁装置の1つとして、例えば特許文献1には、電動モータ等のアクチュエータによって制御軸の回転角度を変化させて吸気バルブの作用角を連続的に変化させる技術が記載されている。この可変動弁装置では、制御軸の回転角度がポテンショメータ等のセンサによって検出され、その回転角度に基づいて吸気バルブの実作用角が算出される。また、機関運転状態に基づき吸気バルブの目標作用角が算出される。そして、センサの正常時には、実作用角が目標作用角となるようにアクチュエータに対する通電がフィードバック制御される。   As one of the variable valve operating devices, for example, Patent Document 1 describes a technique for continuously changing the operating angle of an intake valve by changing the rotation angle of a control shaft by an actuator such as an electric motor. In this variable valve operating apparatus, the rotation angle of the control shaft is detected by a sensor such as a potentiometer, and the actual operating angle of the intake valve is calculated based on the rotation angle. Further, the target operating angle of the intake valve is calculated based on the engine operating state. When the sensor is normal, the energization of the actuator is feedback-controlled so that the actual working angle becomes the target working angle.

一方、センサの異常時には制御軸の回転角度を正確に検出できず、実作用角の正確な算出及びその実作用角に基づくフィードバック制御ができなくなる。反面、制御軸の回転角度がピン、ストッパ等により所定の範囲に規制されることから、制御軸の回転方向を切替えることにより、吸気バルブの作用角を最小値又は最大値のいずれかに保持することは可能である。そこで、センサの異常時には、最小値又は最大値のいずれか一方が目標作用角として設定される。そして、こうして設定された目標作用角となるようにアクチュエータに対する通電がオープンループ制御される。   On the other hand, when the sensor is abnormal, the rotation angle of the control shaft cannot be accurately detected, and accurate calculation of the actual working angle and feedback control based on the actual working angle cannot be performed. On the other hand, since the rotation angle of the control shaft is regulated within a predetermined range by pins, stoppers, etc., the operating angle of the intake valve is held at either the minimum value or the maximum value by switching the rotation direction of the control shaft. It is possible. Therefore, when the sensor is abnormal, either the minimum value or the maximum value is set as the target operating angle. The energization of the actuator is subjected to open loop control so that the target operating angle set in this way is achieved.

なお、本発明にかかる先行技術文献としては、前述した特許文献1のほかにも下記に示す特許文献2及び特許文献3が挙げられる。
特開2002−54466号公報 特開2000−314329号公報 特開2002−349215号公報
In addition to Patent Document 1 described above, Patent Document 2 and Patent Document 3 shown below are listed as prior art documents according to the present invention.
JP 2002-54466 A JP 2000-314329 A JP 2002-349215 A

ところで、センサの異常時には、吸気バルブの作用角を最小値又は最大値に保持するためにアクチュエータに連続して通電する必要があり、電動モータを含む各種電子部品には連続通電に耐え得る性能が要求される。しかし、こうした要求を満たす電子部品を用いるとコストアップが避けられない。   By the way, when the sensor is abnormal, it is necessary to energize the actuator continuously in order to keep the working angle of the intake valve at the minimum value or the maximum value, and various electronic parts including an electric motor have a performance capable of withstanding continuous energization. Required. However, using electronic parts that satisfy these requirements inevitably increases costs.

これに対しては、最小値又は最大値に対応する回転角度(保持角度)に制御軸を保持する機構を設け、この保持角度まで制御軸を回転させるための見込みの通電量に基づいて電動モータに通電した後、通電を停止することが考えられる。   For this, a mechanism for holding the control shaft at the rotation angle (holding angle) corresponding to the minimum value or the maximum value is provided, and the electric motor is based on the expected energization amount for rotating the control shaft to this holding angle. It is conceivable that the energization is stopped after the energization.

しかしながら、見込みの通電量では、車両の運転状態の変化や可変動弁装置の経時変化等、様々な要因により、実際には制御軸が保持角度まで回転されないことがある。また、一度は保持角度まで回転されたものの、その後に保持角度から外れてしまうこともある。これらの場合には吸気バルブが所定の作用角でリフトしないため、所定量の空気が得られず、要求する機関出力を確保できずにドライバビリティが悪化するおそれがある。なお、こうした不具合は、吸気バルブに限らず排気バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁装置でも同様に起こり得る。   However, at the expected energization amount, the control shaft may not actually be rotated to the holding angle due to various factors such as a change in the driving state of the vehicle and a change over time of the variable valve gear. Moreover, although it rotated once to the holding angle, it may remove | deviate from a holding angle after that. In these cases, since the intake valve does not lift at a predetermined operating angle, a predetermined amount of air cannot be obtained, and the required engine output cannot be secured and drivability may deteriorate. Such a problem can occur not only in the intake valve, but also in a variable valve apparatus that varies the valve characteristics of the exhaust valve.

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、センサの異常時にアクチュエータに対する連続駆動を不要にしつつ、機関出力を確保するための所望のバルブ特性で機関バルブをリフトさせることのできる内燃機関の可変動弁装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to lift an engine valve with desired valve characteristics for ensuring engine output while eliminating the need for continuous driving of the actuator when the sensor is abnormal. An object of the present invention is to provide a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine that can be made to operate.

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に記載の発明では、内燃機関における機関バルブの作用角及び最大リフト量の少なくとも一方をバルブ特性とし、制御指令値に応じて作動するアクチュエータにより前記バルブ特性を変更する可変動弁機構と、前記機関バルブのバルブ特性を検出するセンサとを備え、前記センサの正常時には同センサの検出結果に応じた制御指令値を前記アクチュエータに出力するようにした内燃機関の可変動弁装置において、前記バルブ特性についての所定の保持条件が満たされると前記可変動弁機構をそのときの状態に機械的に保持する保持機構と、前記センサの異常時には、前記可変動弁機構を前記保持機構により保持される状態にするための保持移行用制御指令値を前記アクチュエータに出力し、その出力後に、前記バルブ特性の変更に応じて変化する内燃機関の運転状態に関するパラメータが前記保持条件に相応する保持相応条件を満たしていないと、前記保持移行用制御指令値を再び前記アクチュエータに出力する制御手段とを備えている。
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
According to the first aspect of the present invention, there is provided a variable valve mechanism that has at least one of an engine valve working angle and a maximum lift amount in an internal combustion engine as a valve characteristic, and changes the valve characteristic by an actuator that operates according to a control command value. A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, comprising: a sensor that detects a valve characteristic of the engine valve; and when the sensor is normal, a control command value corresponding to a detection result of the sensor is output to the actuator. A holding mechanism that mechanically holds the variable valve mechanism in its current state when a predetermined holding condition for valve characteristics is satisfied, and the variable valve mechanism is held by the holding mechanism when the sensor is abnormal. The control command value for holding transition to enter the state to output is output to the actuator, and after the output, the change in the valve characteristic is applied. If the parameter does not meet the holding corresponding condition corresponding to the holding condition regarding the operating state of the internal combustion engine that changes Te, and a control means for outputting the holding transition control command value again the actuator.

上記の構成によれば、センサの正常時には、その検出結果に応じた制御指令値がアクチュエータに出力され、同アクチュエータが作動して機関バルブのバルブ特性が目的とする特性に変更される。   According to the above configuration, when the sensor is normal, a control command value corresponding to the detection result is output to the actuator, and the actuator is operated to change the valve characteristic of the engine valve to a target characteristic.

これに対し、センサの異常時には、センサの検出結果に応じた制御指令値の出力ができなくなる。しかし、機関バルブのバルブ特性についての保持条件が満たされれば、保持機構によって可変動弁機構をそのときの状態に保持することは可能である。このことから、センサの異常時には、センサの検出結果に応じた制御指令値に代えて、可変動弁機構を保持機構により保持される状態にするための保持移行用制御指令値がアクチュエータに出力される。この保持移行用制御指令値に応じたアクチュエータの作動によりバルブ特性が変更される。この変更により、基本的にはバルブ特性についての保持条件が満たされ、保持機構により可変動弁機構がそのときの状態に機械的に保持される。この際、保持条件が、機関出力との関係において適切に設定されていれば、前記のように保持条件が満たされることで機関出力が確保される。また、保持期間中には、アクチュエータによって可変動弁機構をそのときの状態に保持しなくてもよくなり、同アクチュエータに対する保持移行用制御指令値の出力の停止が可能になる。   On the other hand, when the sensor is abnormal, it becomes impossible to output a control command value corresponding to the detection result of the sensor. However, if the holding condition for the valve characteristic of the engine valve is satisfied, the variable valve mechanism can be held in the state at that time by the holding mechanism. From this, when the sensor is abnormal, instead of the control command value according to the detection result of the sensor, a holding transition control command value for setting the variable valve mechanism to be held by the holding mechanism is output to the actuator. The The valve characteristics are changed by the operation of the actuator in accordance with the hold transition control command value. By this change, basically, the holding condition for the valve characteristics is satisfied, and the variable valve mechanism is mechanically held in the state at that time by the holding mechanism. At this time, if the holding condition is appropriately set in relation to the engine output, the engine output is ensured by satisfying the holding condition as described above. Further, during the holding period, the variable valve mechanism need not be held at that time by the actuator, and the output of the holding transition control command value to the actuator can be stopped.

しかし、保持移行用制御指令値はセンサの検出結果を反映した値ではないことから見込みの値となる。このため、内燃機関の運転状態の変化や可変動弁機構の経時変化等、様々な要因により、変更されたバルブ特性が実際には保持条件を満たさず、保持機構による保持が行われないおそれがある。また、バルブ特性が保持条件を満たして保持機構による保持が一度は行われても、その後に保持条件を満たさなくなるおそれもある。   However, the holding shift control command value is not a value reflecting the detection result of the sensor, and thus is an expected value. For this reason, due to various factors such as changes in the operating state of the internal combustion engine and changes over time of the variable valve mechanism, the changed valve characteristics may not actually satisfy the holding condition and may not be held by the holding mechanism. is there. In addition, even if the valve characteristic satisfies the holding condition and the holding mechanism performs the holding once, the holding condition may not be satisfied after that.

この点、請求項1に記載の発明では、前述した保持移行用制御指令値が出力された後に、バルブ特性の変更に応じて変化する内燃機関の運転状態に関するパラメータが、保持条件に相応する保持相応条件を満たしているかどうかが判定される。そして、パラメータが保持相応条件を満たしていないと、保持移行用制御指令値が再びアクチュエータに出力される。この出力に応じてアクチュエータが作動してバルブ特性が変更され、保持条件を満たすようになる。   In this regard, according to the first aspect of the present invention, the parameter relating to the operating state of the internal combustion engine that changes in accordance with the change in the valve characteristic after the above-described holding transition control command value is output has the holding condition corresponding to the holding condition. It is determined whether the corresponding conditions are met. If the parameter does not satisfy the holding condition, the holding shift control command value is output to the actuator again. In response to this output, the actuator is actuated to change the valve characteristics and satisfy the holding condition.

このように、センサの異常時において、バルブ特性が保持条件を満たしている場合には、可変動弁機構の連続駆動のためにアクチュエータに保持移行用制御指令値を出力し続けなくてもよく、耐久性の高いアクチュエータ等を用いなくてもすむようになる。また、バルブ特性が保持条件を満たさなかったり、一旦、保持条件を満たしたが、その後に満たさなくなったりしても、可変動弁機構を保持機構により保持される状態にして、機関バルブを所定のバルブ特性でリフトさせて機関出力を確保することが可能となる。   Thus, when the valve characteristic satisfies the holding condition when the sensor is abnormal, it is not necessary to continue to output the holding transition control command value to the actuator for continuous driving of the variable valve mechanism. There is no need to use a highly durable actuator or the like. Further, even if the valve characteristic does not satisfy the holding condition, or once the holding condition is satisfied but is not satisfied after that, the variable valve mechanism is held by the holding mechanism, and the engine valve is It is possible to ensure engine output by lifting with valve characteristics.

請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の発明において、前記制御手段は、前記保持移行用制御指令値の出力後に前記パラメータが前記保持相応条件を満たしていると、同出力後の所定時間にわたり前記保持移行用制御指令値の出力を停止するものであるとする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the control means, after the output of the holding transition control command value, if the parameter satisfies the holding appropriate condition, Assume that the output of the holding transition control command value is stopped for a predetermined time.

上記の構成によれば、センサの異常時において、保持移行用制御指令値が出力された後に、内燃機関の運転状態に関するパラメータが保持相応条件を満たしていると、可変動弁機構が、保持機構により保持され得る状態になっているといえる。従って、この場合には所定時間にわたり保持移行用制御指令値の出力が停止されるが、保持機構により可変動弁機構をそのときの状態(バルブ特性が保持条件を満たす状態)に保持することが可能である。このため、耐久性の高いアクチュエータを用いなくてもすむという請求項1に記載の発明の効果がより一層確実なものとなる。   According to the above configuration, if the parameter relating to the operating state of the internal combustion engine satisfies the holding appropriate condition after the holding transition control command value is output when the sensor is abnormal, the variable valve mechanism is It can be said that it is in the state which can be hold | maintained by. Accordingly, in this case, the output of the control command value for holding transition is stopped for a predetermined time, but the holding mechanism can hold the variable valve mechanism in the state at that time (the valve characteristic satisfies the holding condition). Is possible. For this reason, it is not necessary to use a highly durable actuator, and the effect of the invention according to claim 1 is further ensured.

請求項3に記載の発明では、請求項2に記載の発明において、前記制御手段は、前記所定時間の経過後に前記パラメータが前記保持相応条件を満たしていないと、前記保持移行用制御指令値を再び前記アクチュエータに出力するものであるとする。   According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the control means sets the holding transition control command value if the parameter does not satisfy the holding proper condition after the predetermined time has elapsed. It is assumed that the signal is output again to the actuator.

ここで、保持移行用制御指令値の出力に応じてパラメータが一旦保持相応条件を満たし、バルブ特性が保持条件を満たしても、その後に同パラメータが保持相応条件を満たさなくなることがあり得る。この点、請求項3に記載の発明では、保持移行用制御指令値の出力が所定時間にわたって停止された後に、パラメータが保持相応条件を満たしているかどうかが判定される。そして、保持相応条件を満たしていない場合には、保持移行用制御指令値が再びアクチュエータに出力される。この出力に応じてアクチュエータが作動してバルブ特性が変更されて前記保持条件を満たすようになる。従って、保持機構によって可変動弁機構をそのときの状態に保持し、機関出力を確保することができる。   Here, even if the parameter once satisfies the holding condition according to the output of the holding transition control command value and the valve characteristic satisfies the holding condition, the parameter may not satisfy the holding condition after that. In this regard, according to the third aspect of the present invention, after the output of the holding transition control command value is stopped for a predetermined time, it is determined whether or not the parameter satisfies the holding appropriate condition. If the holding appropriate condition is not satisfied, the holding shift control command value is output to the actuator again. In response to this output, the actuator is operated to change the valve characteristics to satisfy the holding condition. Therefore, the variable valve mechanism can be held in the current state by the holding mechanism, and the engine output can be secured.

請求項4に記載の発明では、請求項1〜3のいずれか1つに記載の発明において、前記保持条件は前記作用角又は前記最大リフト量が最大になることであるとする。
上記の構成によれば、センサの異常時には、保持移行用制御指令値の出力によりアクチュエータが作動してバルブ特性が変更される。この変更により、機関バルブの作用角又は最大リフト量が最大になって保持条件を満たすと、保持移行用制御指令値の出力が停止されても、保持機構により可変動弁機構がそのときの状態に保持される。従って、例えば可変動弁機構が吸気バルブのバルブ特性を変更するものである場合には、作用角又は最大リフト量を最大としたバルブ特性で吸気バルブがリフトされることとなる。その結果、必要量の空気を内燃機関に吸入して機関出力を確保することが可能となる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the holding condition is that the operating angle or the maximum lift amount is maximized.
According to the above configuration, when the sensor is abnormal, the actuator is operated by the output of the holding transition control command value to change the valve characteristic. As a result of this change, when the engine valve operating angle or maximum lift amount is maximized and the holding condition is satisfied, even if the output of the holding transfer control command value is stopped, the holding mechanism causes the variable valve mechanism to Retained. Therefore, for example, when the variable valve mechanism changes the valve characteristic of the intake valve, the intake valve is lifted with the valve characteristic that maximizes the operating angle or the maximum lift amount. As a result, the required amount of air can be sucked into the internal combustion engine to ensure engine output.

請求項5に記載の発明では、請求項1〜4のいずれか1つに記載の発明において、前記可変動弁機構は吸気バルブのバルブ特性を変更するものであり、前記内燃機関の運転状態に関するパラメータは前記可変動弁機構による前記バルブ特性の変更に伴い変化する吸入空気量又は吸気圧であり、前記保持相応条件は前記パラメータが所定値よりも大きくなることであるとする。   According to a fifth aspect of the invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the variable valve mechanism changes a valve characteristic of an intake valve, and relates to an operating state of the internal combustion engine. The parameter is an intake air amount or an intake pressure that changes as the valve characteristic is changed by the variable valve mechanism, and the holding appropriate condition is that the parameter is larger than a predetermined value.

上記の構成によれば、吸気バルブのバルブ特性が変更されると、その変更に伴い吸入空気量や吸気圧も変化する。このように、バルブ特性との間に相関関係の見られる吸入空気量や吸気圧を内燃機関の運転状態に関するパラメータとし、これを保持相応条件の成否判定に用いることで、センサの検出結果を用いなくても、可変動弁機構が保持機構により保持される状態になっているかどうかを判定することが可能となる。   According to the above configuration, when the valve characteristic of the intake valve is changed, the intake air amount and the intake pressure also change with the change. In this way, the intake air amount and intake pressure that are correlated with the valve characteristics are used as parameters relating to the operating state of the internal combustion engine, and these are used to determine the success or failure of the holding appropriate conditions. Even without this, it is possible to determine whether or not the variable valve mechanism is held by the holding mechanism.

請求項6に記載の発明では、請求項1〜5のいずれか1つに記載の発明において、前記アクチュエータは通電により出力軸が回転し、その回転により前記機関バルブのバルブ特性を変更するモータであるとする。   According to a sixth aspect of the invention, in the invention according to any one of the first to fifth aspects, the actuator is a motor that rotates an output shaft when energized and changes a valve characteristic of the engine valve by the rotation. Suppose there is.

上記の構成によれば、センサの異常時には、可変動弁機構を保持機構により保持される状態にするための保持移行用制御指令値が出力される。この出力に応じた通電によりモータの出力軸が回転してバルブ特性が変更される。この変更により、バルブ特性についての保持条件が満たされ、保持機構により可変動弁機構がそのときの状態に保持されると、モータによって可変動弁機構をそのときの状態に保持しなくてもよくなり、同モータに通電し続けなくてもすむ。   According to the above configuration, when the sensor is abnormal, the holding transition control command value for setting the variable valve mechanism to be held by the holding mechanism is output. The energization according to this output rotates the output shaft of the motor and changes the valve characteristics. With this change, when the holding condition for the valve characteristics is satisfied and the variable valve mechanism is held in that state by the holding mechanism, the variable valve mechanism need not be held in that state by the motor. Therefore, it is not necessary to continue energizing the motor.

請求項7に記載の発明では、請求項6に記載の発明において、前記モータの出力軸が前記バルブ特性の前記保持条件に対応する角度を越えて回転するのを規制する回転規制部材をさらに備え、前記制御手段は、前記センサの異常時には、前記モータに流れる電流が前記回転規制部材の規制により所定値よりも大きくなるまで同モータに通電するものとする。   According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect of the present invention, the apparatus further includes a rotation restricting member that restricts the output shaft of the motor from rotating beyond an angle corresponding to the holding condition of the valve characteristic. When the sensor is abnormal, the control means energizes the motor until the current flowing through the motor becomes larger than a predetermined value due to the restriction of the rotation restricting member.

上記の構成によれば、モータの出力軸のある回転角度と保持条件とが対応していて、出力軸がこの回転角度を越えて回転しようとすると、その回転が回転規制部材によって規制される。このように回転が規制されている状態で引き続きモータに通電されると、モータに流される電流が増加する。このため、電流と所定値との比較結果に基づき、可変動弁機構が保持機構により保持される状態になっているかどうかを判定することが可能となる。そして、電流が所定値よりも大きくなるまでモータに通電することにより、可変動弁機構を保持機構によって保持される状態に確実にすることができる。   According to the above configuration, a certain rotation angle of the output shaft of the motor corresponds to the holding condition, and when the output shaft tries to rotate beyond this rotation angle, the rotation is restricted by the rotation restricting member. When the motor is continuously energized in such a state where the rotation is restricted, the current flowing through the motor increases. For this reason, it becomes possible to determine whether or not the variable valve mechanism is in a state of being held by the holding mechanism based on the comparison result between the current and the predetermined value. And it can be ensured that the variable valve mechanism is held by the holding mechanism by energizing the motor until the current becomes larger than the predetermined value.

請求項8に記載の発明では、請求項1〜7のいずれか1つに記載の発明において、前記可変動弁機構は、前記アクチュエータにより軸方向へ移動させられるコントロールシャフトと、前記コントロールシャフト上にそれぞれ揺動可能に設けられた入力アーム及び出力アームと、前記コントロールシャフトと、前記入力アーム及び前記出力アームとの間に設けられたスライダとを備え、前記内燃機関のカムシャフトによる前記入力アームの揺動を前記スライダを介して前記出力アームに伝達して前記機関バルブを駆動するとともに、前記アクチュエータによる前記コントロールシャフトの軸方向の移動に伴う前記スライダの変位により、前記入力アーム及び前記出力アームの相対位相差を変更して前記バルブ特性を変更するものであるとする。   According to an eighth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to seventh aspects, the variable valve mechanism includes a control shaft that is moved in an axial direction by the actuator, and a control shaft on the control shaft. Each of the input arm and the output arm provided to be swingable, the control shaft, and a slider provided between the input arm and the output arm. The swing is transmitted to the output arm through the slider to drive the engine valve, and the displacement of the slider accompanying the movement of the control shaft in the axial direction by the actuator causes the input arm and the output arm to move. It is assumed that the valve characteristic is changed by changing the relative phase difference.

上記の構成によれば、内燃機関のカムシャフトが回転すると、可変動弁機構では、そのカムシャフトによって入力アームがコントロールシャフトを支点として揺動される。この揺動はスライダを介して出力アームに伝達され、同出力アームが揺動する。この揺動する出力アームによって、対応する機関バルブが駆動され、内燃機関内に空気が吸入されたり、排気が内燃機関から排出されたりする。   According to the above configuration, when the camshaft of the internal combustion engine rotates, in the variable valve mechanism, the input arm is swung around the control shaft by the camshaft. This swing is transmitted to the output arm via the slider, and the output arm swings. The corresponding engine valve is driven by the swinging output arm, and air is sucked into the internal combustion engine or exhaust gas is discharged from the internal combustion engine.

また、アクチュエータによってコントロールシャフトが駆動されて軸方向へ移動すると、その移動に伴ってスライダが変位し、その変位に応じて入力アーム及び出力アームの相対位相差が変更され、機関バルブのバルブ特性が変更される。ここで、バルブ特性が例えば相対位相差に略比例する機関バルブの作用角であるとすると、相対位相差が小さいときには作用角が小さく、相対位相差の増大に伴い作用角が大きくなる。   Further, when the control shaft is driven by the actuator and moved in the axial direction, the slider is displaced along with the movement, and the relative phase difference between the input arm and the output arm is changed according to the displacement, and the valve characteristic of the engine valve is changed. Be changed. Here, if the valve characteristic is, for example, the working angle of the engine valve that is substantially proportional to the relative phase difference, the working angle is small when the relative phase difference is small, and the working angle increases as the relative phase difference increases.

このようなタイプの可変動弁機構を搭載した内燃機関において、センサの異常時には、可変動弁機構を保持機構により保持される状態にするための保持移行用制御指令値がアクチュエータに出力される。この保持移行用制御指令値に応じたアクチュエータの作動によりコントロールシャフト及びスライダが軸方向へ変位させられると、その変位に応じて入・出力アームの相対位相差が変更され、機関バルブのバルブ特性が変更される。この変更により、基本的にはバルブ特性についての保持条件が満たされ、保持機構により可変動弁機構がそのときの状態に機械的に保持される。この際、保持条件が機関出力との関係において適切に設定されていれば、前記のように保持条件が満たされることで機関出力が確保される。また、この保持期間中には、アクチュエータによってコントロールシャフト及びスライダを軸方向へ変位不能に保持しなくてもよくなり、同アクチュエータに対する保持移行用制御指令値の出力の停止が可能になる。   In an internal combustion engine equipped with such a type of variable valve mechanism, when the sensor is abnormal, a control command value for holding transition for setting the variable valve mechanism to be held by the holding mechanism is output to the actuator. When the control shaft and the slider are displaced in the axial direction by the operation of the actuator according to the holding transition control command value, the relative phase difference between the input and output arms is changed according to the displacement, and the valve characteristics of the engine valve are changed. Be changed. By this change, basically, the holding condition for the valve characteristics is satisfied, and the variable valve mechanism is mechanically held in the state at that time by the holding mechanism. At this time, if the holding condition is appropriately set in relation to the engine output, the engine output is ensured by satisfying the holding condition as described above. Further, during this holding period, the actuator does not have to hold the control shaft and the slider in the axial direction so as not to be displaced, and the output of the holding transfer control command value to the actuator can be stopped.

保持移行用制御指令値が出力された後に、内燃機関の運転状態の作動状態に関するパラメータが保持条件に相応する保持相応条件を満たしていないと、保持移行用制御指令値が再びアクチュエータに出力される。この出力に応じてアクチュエータが作動してコントロールシャフト及びスライダが軸方向へ変位してバルブ特性が変更され、保持条件を満たすようになる。   After the holding transition control command value is output, if the parameter relating to the operating state of the operating state of the internal combustion engine does not satisfy the holding proper condition corresponding to the holding condition, the holding shift control command value is output to the actuator again. . In response to this output, the actuator operates to displace the control shaft and slider in the axial direction, thereby changing the valve characteristics and satisfying the holding condition.

従って、上記タイプの可変動弁機構を搭載した内燃機関においても、請求項1に記載の発明の効果が確実に得られる。   Therefore, even in an internal combustion engine equipped with the variable valve mechanism of the above type, the effect of the invention of claim 1 can be obtained with certainty.

(第1実施形態)
以下、本発明を内燃機関としての車両用多気筒ガソリンエンジン(以下、単にエンジンという)に具体化した第1実施形態について、図1〜図14を参照して説明する。
(First embodiment)
A first embodiment in which the present invention is embodied in a vehicular multi-cylinder gasoline engine (hereinafter simply referred to as an engine) as an internal combustion engine will be described below with reference to FIGS.

図1及び図2に示すように、エンジン11は複数のシリンダ(気筒)12を有するシリンダブロック13と、その上に取付けられたシリンダヘッド14とを備えている。各シリンダ12内にはピストン15が往復動可能に収容されている。各ピストン15は、コネクティングロッド(図示略)を介し、出力軸であるクランクシャフト16(図2参照)に連結されている。各ピストン15の往復運動は、コネクティングロッドによって回転運動に変換された後、クランクシャフト16に伝達される。   As shown in FIGS. 1 and 2, the engine 11 includes a cylinder block 13 having a plurality of cylinders 12 and a cylinder head 14 mounted thereon. A piston 15 is accommodated in each cylinder 12 so as to be able to reciprocate. Each piston 15 is connected to a crankshaft 16 (see FIG. 2) that is an output shaft via a connecting rod (not shown). The reciprocating motion of each piston 15 is converted into rotational motion by the connecting rod and then transmitted to the crankshaft 16.

ピストン15、シリンダ12及びシリンダヘッド14によって囲まれた空間は燃焼室17となっている。シリンダヘッド14には、各燃焼室17に連通する吸気ポート18及び排気ポート19が設けられている。   A space surrounded by the piston 15, the cylinder 12 and the cylinder head 14 is a combustion chamber 17. The cylinder head 14 is provided with an intake port 18 and an exhaust port 19 that communicate with each combustion chamber 17.

これらの吸・排気ポート18,19を開閉するために、シリンダヘッド14には、シリンダ12毎に吸気バルブ21及び排気バルブ22が、機関バルブとしてそれぞれ往復動可能に支持されている。吸・排気バルブ21,22はバルブスプリング23によって常に上方へ付勢されている。この付勢方向は、吸・排気ポート18,19を閉じる方向(閉弁方向)である。   In order to open and close these intake / exhaust ports 18, 19, an intake valve 21 and an exhaust valve 22 are supported on the cylinder head 14 for each cylinder 12 so as to reciprocate as engine valves. The intake / exhaust valves 21 and 22 are always urged upward by a valve spring 23. This urging direction is a direction (valve closing direction) in which the intake and exhaust ports 18 and 19 are closed.

シリンダヘッド14における吸気バルブ21の略上方には、吸気カム24を有する吸気カムシャフト25が支持壁部26により回転可能に支持されている(図2参照)。同様に、シリンダヘッド14における排気バルブ22の略上方には排気カムシャフト27が回転可能に支持されている。吸・排気カムシャフト25,27は、タイミングチェーン28、スプロケット(図示略)等によりクランクシャフト16に駆動連結されている。そして、クランクシャフト16の回転がタイミングチェーン28等を介して吸・排気カムシャフト25,27に伝達され、同カムシャフト25,27の回転により吸・排気バルブ21,22が往復動(リフト)し、吸・排気ポート18,19を開閉する。   An intake cam shaft 25 having an intake cam 24 is rotatably supported by a support wall 26 substantially above the intake valve 21 in the cylinder head 14 (see FIG. 2). Similarly, an exhaust camshaft 27 is rotatably supported substantially above the exhaust valve 22 in the cylinder head 14. The intake / exhaust camshafts 25 and 27 are drivingly connected to the crankshaft 16 by a timing chain 28, a sprocket (not shown) and the like. Then, the rotation of the crankshaft 16 is transmitted to the intake / exhaust camshafts 25, 27 through the timing chain 28 and the like, and the intake / exhaust valves 21, 22 are reciprocated (lifted) by the rotation of the camshafts 25, 27. The intake / exhaust ports 18 and 19 are opened and closed.

吸気ポート18には吸気通路(図示略)が接続されており、エンジン11の外部の空気が吸気通路及び吸気ポート18を通過して燃焼室17に取り込まれる。吸気通路には、燃焼室17へ向けて燃料を噴射する燃料噴射弁(図示略)が各シリンダ12に対応して取付けられている。噴射された燃料は、吸気ポート18を通って燃焼室17内に導入される吸入空気と混ざり合って混合気となる。なお、燃料噴射弁を吸気通路に代えてシリンダヘッド14に取付け、燃料を燃焼室17に直接噴射するようにしてもよい。   An intake passage (not shown) is connected to the intake port 18, and air outside the engine 11 passes through the intake passage and the intake port 18 and is taken into the combustion chamber 17. A fuel injection valve (not shown) for injecting fuel toward the combustion chamber 17 is attached to the intake passage corresponding to each cylinder 12. The injected fuel mixes with the intake air introduced into the combustion chamber 17 through the intake port 18 and becomes an air-fuel mixture. Note that the fuel injection valve may be attached to the cylinder head 14 instead of the intake passage so that the fuel is directly injected into the combustion chamber 17.

シリンダヘッド14には点火プラグ29が各シリンダ12に対応して取付けられている。そして、前記混合気は点火プラグ29の電気火花によって着火され、爆発・燃焼する。このときに生じた高温高圧の燃焼ガスによりピストン15が往復動され、クランクシャフト16が回転されて、エンジン11の駆動力(出力トルク)が得られる。   A spark plug 29 is attached to the cylinder head 14 corresponding to each cylinder 12. The air-fuel mixture is ignited by electric sparks of the spark plug 29 and explodes and burns. The piston 15 is reciprocated by the high-temperature and high-pressure combustion gas generated at this time, the crankshaft 16 is rotated, and the driving force (output torque) of the engine 11 is obtained.

一方、排気ポート19には排気通路(図示略)が接続されており、燃焼室17で生じた排気が、排気ポート19、排気通路等を通ってエンジン11の外部へ排出される。
図2に示すように、エンジン11におけるタイミングチェーン28側の端部(図2の左端部)には、クランクシャフト16に対する吸気カムシャフト25の相対回転位相を調節して、吸気バルブ21のバルブ特性の一部であるバルブタイミング(開閉期間)を進角又は遅角させるバルブタイミング可変機構31が設けられている。また、エンジン11には、各吸気バルブ21のバルブ特性の一部である作用角及び最大リフト量を連続的に変更する作用角可変機構32が設けられている。これらのバルブタイミング可変機構31及び作用角可変機構32によって可変動弁機構が構成されている。ここで、吸気バルブ21の作用角は、クランクシャフト16の回転について、吸気バルブ21が開弁を開始してから閉弁するまでの角度範囲である(図10参照)。また、吸気バルブ21の最大リフト量は、吸気バルブ21が最も下方まで移動(リフト)したときの移動量である。なお、排気バルブ22については、このような可変動弁機構は設けられていない。
On the other hand, an exhaust passage (not shown) is connected to the exhaust port 19, and exhaust gas generated in the combustion chamber 17 is discharged to the outside of the engine 11 through the exhaust port 19, the exhaust passage, and the like.
As shown in FIG. 2, at the end of the engine 11 on the timing chain 28 side (left end in FIG. 2), the relative rotational phase of the intake camshaft 25 with respect to the crankshaft 16 is adjusted, and the valve characteristics of the intake valve 21 are adjusted. There is provided a valve timing variable mechanism 31 for advancing or retarding the valve timing (opening / closing period) which is a part of the valve timing. Further, the engine 11 is provided with a variable operating angle mechanism 32 that continuously changes the operating angle and the maximum lift amount, which are part of the valve characteristics of each intake valve 21. These valve timing variable mechanism 31 and operating angle variable mechanism 32 constitute a variable valve mechanism. Here, the operating angle of the intake valve 21 is an angle range for the rotation of the crankshaft 16 from the start of the intake valve 21 to the closing of the valve (see FIG. 10). The maximum lift amount of the intake valve 21 is the amount of movement when the intake valve 21 moves (lifts) to the lowest position. The exhaust valve 22 is not provided with such a variable valve mechanism.

作用角可変機構32は、シリンダ12毎に設けられた仲介駆動機構33と、全仲介駆動機構33にそれぞれ共通する1本の支持パイプ34、1本のコントロールシャフト35及び1つの作用角可変アクチュエータとを備えている。   The operating angle variable mechanism 32 includes an intermediary driving mechanism 33 provided for each cylinder 12, one support pipe 34, one control shaft 35 and one operating angle variable actuator that are common to all the intermediary driving mechanisms 33. It has.

支持パイプ34はシリンダ12の配列方向(図2の左右方向)へ延びるように配置され、前述した支持壁部26に貫通固定されている。なお、この方向について、特に区別する必要のない場合には「軸方向」といい、区別する必要のある場合には矢印A方向又は矢印B方向というものとする。矢印A方向は、前述したタイミングチェーン28に近づく方向であり、吸気バルブ21の作用角及び最大リフト量を小さくする方向である。また、矢印B方向はタイミングチェーン28から遠ざかる方向であり、前記作用角及び最大リフト量を大きくする方向である。前記貫通固定により、支持パイプ34は軸方向への移動が不能であり、しかも回転不能である。   The support pipe 34 is disposed so as to extend in the arrangement direction of the cylinders 12 (the left-right direction in FIG. 2), and is fixed to the support wall portion 26 as described above. Note that this direction is referred to as an “axial direction” when it is not necessary to distinguish, and when it is necessary to distinguish, it is referred to as an arrow A direction or an arrow B direction. An arrow A direction is a direction approaching the timing chain 28 described above, and is a direction in which the operating angle and the maximum lift amount of the intake valve 21 are reduced. An arrow B direction is a direction away from the timing chain 28, and is a direction in which the operating angle and the maximum lift amount are increased. Due to the through-fixation, the support pipe 34 cannot move in the axial direction and cannot rotate.

コントロールシャフト35は、支持パイプ34内に軸方向への往復動可能に挿通されている。コントロールシャフト35を軸方向へ変位させるとともに、その軸方向における位置を調整するために、図3及び図4に示すように、コントロールシャフト35の端部上にはボールねじ37を介して回転体38が設けられている。回転体38はコントロールシャフト35に対し回転可能であるが、軸方向への変位が規制されている。回転体38には平歯車からなるウォームホイール39が一体回転可能に取付けられている。   The control shaft 35 is inserted into the support pipe 34 so as to be capable of reciprocating in the axial direction. In order to displace the control shaft 35 in the axial direction and adjust the position in the axial direction, as shown in FIGS. 3 and 4, a rotating body 38 is disposed on the end of the control shaft 35 via a ball screw 37. Is provided. The rotating body 38 is rotatable with respect to the control shaft 35, but displacement in the axial direction is restricted. A worm wheel 39 made of a spur gear is attached to the rotating body 38 so as to be integrally rotatable.

また、回転体38の近傍には作用角可変アクチュエータとしてのモータ41が配置されている。このモータ41として、本実施形態では電流に比例又は略比例した回転力(トルク)を発生する直流モータ(DCモータ)が用いられている。モータ41を駆動する駆動回路42はヒューズ43を介してバッテリ44に接続されている。   A motor 41 as a variable working angle actuator is disposed in the vicinity of the rotating body 38. In this embodiment, a direct current motor (DC motor) that generates a rotational force (torque) proportional to or substantially proportional to the current is used as the motor 41. A drive circuit 42 that drives the motor 41 is connected to a battery 44 via a fuse 43.

モータ41の出力軸45上には、ねじ状の歯車からなるウォーム46が取付けられており、このウォーム46がウォームホイール39に噛合わされている。そして、これらのウォームホイール39及びウォーム46によってウォームギヤが構成されている。ウォームギヤは、周知のようにウォームホイール39及びウォーム46間の摩擦が大きいことから、大きな減速比の回転を伝動する際に用いられる。ウォームギヤには、ウォームホイール39側からウォーム46を回転させるために大きな荷重が必要になるという特徴がある。   On the output shaft 45 of the motor 41, a worm 46 made of a screw-shaped gear is attached, and this worm 46 is engaged with the worm wheel 39. The worm wheel 39 and the worm 46 constitute a worm gear. As is well known, since the friction between the worm wheel 39 and the worm 46 is large, the worm gear is used when transmitting rotation with a large reduction ratio. The worm gear is characterized in that a large load is required to rotate the worm 46 from the worm wheel 39 side.

ウォームギヤは、バルブ特性(作用角、最大リフト量)についての所定の保持条件が満たされると、作用角可変機構32をそのときの状態に機械的に保持するための保持機構47として機能する。保持条件は、バルブ特性が車両の退避走行用吸入空気量を確保するための特性になることであり、ここでは「作用角が最大値であること」を保持条件としている。   The worm gear functions as a holding mechanism 47 for mechanically holding the variable working angle mechanism 32 in the state at that time when predetermined holding conditions for the valve characteristics (working angle, maximum lift amount) are satisfied. The holding condition is that the valve characteristic becomes a characteristic for securing the intake air amount for evacuation travel of the vehicle, and here, “the working angle is the maximum value” is the holding condition.

出力軸45の回転を規制するために、回転体38にはピン48が固定されている。また、シリンダヘッド14等において、前記ピン48の可動範囲の両端に対応する箇所には、回転規制部材として一対のストッパ51,52が設けられている。そして、モータ41により、ピン48がストッパ51に近づく方向である反時計回り方向へウォームホイール39を回転させると、コントロールシャフト35が矢印A方向(作用角及び最大リフト量を小さくする方向)へ変位させられる。ピン48がストッパ51に突き当てられると、それ以上の反時計回り方向への回転がストッパ51によって規制される。これとは逆に、モータ41により、ピン48がストッパ52に近づく方向である時計回り方向へウォームホイール39を回転させると、コントロールシャフト35が矢印B方向(作用角及び最大リフト量を大きくする方向)へ変位させられる。ピン48がストッパ52に突き当てられると、それ以上の時計回り方向への回転がストッパ52によって規制される。このように、両ストッパ51,52によってピン48の移動が規制された角度範囲内でウォームホイール39が回転可能である。   In order to restrict the rotation of the output shaft 45, a pin 48 is fixed to the rotating body 38. In the cylinder head 14 and the like, a pair of stoppers 51 and 52 are provided as rotation restricting members at locations corresponding to both ends of the movable range of the pin 48. When the worm wheel 39 is rotated by the motor 41 in the counterclockwise direction, which is the direction in which the pin 48 approaches the stopper 51, the control shaft 35 is displaced in the direction of arrow A (the direction in which the operating angle and the maximum lift amount are reduced). Be made. When the pin 48 is abutted against the stopper 51, further counterclockwise rotation is restricted by the stopper 51. On the contrary, when the worm wheel 39 is rotated by the motor 41 in the clockwise direction, which is the direction in which the pin 48 approaches the stopper 52, the control shaft 35 moves in the direction of arrow B (the direction in which the working angle and the maximum lift amount are increased). ). When the pin 48 is abutted against the stopper 52, further rotation in the clockwise direction is restricted by the stopper 52. Thus, the worm wheel 39 can rotate within an angular range in which the movement of the pin 48 is restricted by the stoppers 51 and 52.

各仲介駆動機構33は、吸気カムシャフト25と吸気バルブ21との間に設けられている(図1参照)。各仲介駆動機構33は、図5〜図7に示すように、入力アーム53と、その軸方向についての両側に配置された一対の出力アーム54,55とを備えている。入力アーム53及び各出力アーム54,55は、それらの相対向する端部において嵌合により連結されている。各仲介駆動機構33の入力アーム53及び両出力アーム54,55は支持壁部26,26間に配置されており、軸方向への動きが両支持壁部26,26によって規制されている(図7参照)。   Each intermediate drive mechanism 33 is provided between the intake camshaft 25 and the intake valve 21 (see FIG. 1). As shown in FIGS. 5 to 7, each mediation drive mechanism 33 includes an input arm 53 and a pair of output arms 54 and 55 arranged on both sides in the axial direction. The input arm 53 and the output arms 54 and 55 are connected to each other at their opposite ends by fitting. The input arm 53 and the output arms 54 and 55 of each intermediary drive mechanism 33 are disposed between the support wall portions 26 and 26, and the movement in the axial direction is restricted by the support wall portions 26 and 26 (see FIG. 7).

入力アーム53は一対の支持片56,56を備えており、両支持片56,56の先端には、軸57によりローラ58が支持されている。また、各出力アーム54,55は、いずれもベース円部59と、略三角形状をなし、かつ凹状に湾曲するカム面61aを有するノーズ61とを備えている。   The input arm 53 includes a pair of support pieces 56, 56, and a roller 58 is supported by a shaft 57 at the tips of both support pieces 56, 56. Each of the output arms 54 and 55 includes a base circular portion 59 and a nose 61 having a substantially triangular shape and a cam surface 61a that is curved in a concave shape.

支持パイプ34と、入力アーム53及び両出力アーム54,55との間には、動力伝達用のスライダ62が配置されている。このスライダ62は、支持パイプ34上に回動可能かつ軸方向への移動可能に支持されている。スライダ62をコントロールシャフト35に動力伝達可能に連結するために、同スライダ62の内周面には、周方向に延びる溝部63が形成されている。溝部63は、スライダ62に設けられた貫通孔64によって同スライダ62の外部に連通している(図8参照)。また、支持パイプ34において、各仲介駆動機構33に対応する箇所には、軸方向へ延びる長孔65が形成されている。これらの溝部63及び長孔65には、前述した貫通孔64を通じて挿入された係止ピン66が配置され、その一端部(図7及び図8の下端部)がコントロールシャフト35に圧入固定されている。また、溝部63内に位置する係止ピン66の他端部(図7及び図8の上端部)にはブッシュ67が固定されている。   A power transmission slider 62 is disposed between the support pipe 34 and the input arm 53 and the output arms 54 and 55. The slider 62 is supported on the support pipe 34 so as to be rotatable and movable in the axial direction. In order to connect the slider 62 to the control shaft 35 so that power can be transmitted, a groove 63 extending in the circumferential direction is formed on the inner peripheral surface of the slider 62. The groove 63 communicates with the outside of the slider 62 through a through hole 64 provided in the slider 62 (see FIG. 8). In the support pipe 34, elongated holes 65 extending in the axial direction are formed at locations corresponding to the respective mediation drive mechanisms 33. A locking pin 66 inserted through the above-described through hole 64 is disposed in the groove 63 and the long hole 65, and one end thereof (the lower end in FIGS. 7 and 8) is press-fitted and fixed to the control shaft 35. Yes. Further, a bush 67 is fixed to the other end portion (the upper end portion in FIGS. 7 and 8) of the locking pin 66 located in the groove portion 63.

従って、前述したように支持パイプ34がシリンダヘッド14(支持壁部26)に固定されているが、コントロールシャフト35の軸方向への移動に伴い、係止ピン66が支持パイプ34の長孔65内を移動することで、ブッシュ67を介してスライダ62を軸方向へ移動させることが可能である。さらに、スライダ62自体は、周方向へ延びる溝部63にて係止ピン66及びブッシュ67に係止されていることから、係止ピン66及びブッシュ67にて軸方向の位置は決定されるが、軸周りについては回動可能である。   Therefore, as described above, the support pipe 34 is fixed to the cylinder head 14 (support wall portion 26). However, as the control shaft 35 moves in the axial direction, the locking pin 66 is inserted into the long hole 65 of the support pipe 34. By moving in, the slider 62 can be moved in the axial direction via the bush 67. Further, since the slider 62 itself is locked to the locking pin 66 and the bush 67 by the groove 63 extending in the circumferential direction, the axial position is determined by the locking pin 66 and the bush 67. It can be rotated about the axis.

入力アーム53及びスライダ62間で動力を伝達するために、入力アーム53の内周面には、出力アーム54側ほど時計回り方向へねじれたヘリカルスプライン53aが形成されている。これに対応して図6に示すように、スライダ62の外周面の軸方向における中間部分には、同方向へねじれたヘリカルスプライン62aが形成され、これが前述した入力アーム53のヘリカルスプライン53aに噛合わされている。   In order to transmit power between the input arm 53 and the slider 62, a helical spline 53a that is twisted clockwise toward the output arm 54 side is formed on the inner peripheral surface of the input arm 53. Correspondingly, as shown in FIG. 6, a helical spline 62 a twisted in the same direction is formed in an intermediate portion of the outer peripheral surface of the slider 62 in the axial direction, and this meshes with the helical spline 53 a of the input arm 53 described above. Are combined.

また、各出力アーム54,55及びスライダ62間で動力を伝達するために、各出力アーム54,55の内周面には、前記入力アーム53のヘリカルスプライン53aとは逆方向、すなわち入力アーム53から出力アーム54側へ離れるほど反時計回り方向へねじれたヘリカルスプライン54b,55cが形成されている。これに対応して、スライダ62の外周面の軸方向における両端部には同方向へねじれたヘリカルスプライン62b,62cが形成され、これらが前記出力アーム54,55のヘリカルスプライン54b,55cに噛合わされている。このようにヘリカルスプライン53a,62aと、ヘリカルスプライン54b,55c,62b,62cとは逆方向へねじれている。そのため、コントロールシャフト35の軸方向の移動に連動してスライダ62が同方向へ変位しながら回転することにより、入力アーム53と各出力アーム54,55とに対し互いに逆方向のねじり力が付与され、入力アーム53及び出力アーム54,55の相対位相差が変化する。また、前記ヘリカルスプライン53a,54b,55c,62a,62b,62cのねじれ方向の設定により、入・出力アーム53〜55の相対位相差はスライダ62が矢印A方向(作用角を小さくする方向)へ変位するに従い小さくなる。   Further, in order to transmit power between the output arms 54 and 55 and the slider 62, the inner peripheral surfaces of the output arms 54 and 55 are opposite to the helical spline 53 a of the input arm 53, that is, the input arm 53. Helical splines 54b and 55c that are twisted in the counterclockwise direction as they move away from the output arm 54 are formed. Correspondingly, helical splines 62b and 62c twisted in the same direction are formed at both ends in the axial direction of the outer peripheral surface of the slider 62, and these are meshed with the helical splines 54b and 55c of the output arms 54 and 55, respectively. ing. Thus, the helical splines 53a and 62a and the helical splines 54b, 55c, 62b and 62c are twisted in the opposite directions. For this reason, the slider 62 rotates while being displaced in the same direction in conjunction with the axial movement of the control shaft 35, so that a torsional force in the opposite direction is applied to the input arm 53 and the output arms 54 and 55. The relative phase difference between the input arm 53 and the output arms 54 and 55 changes. Also, by setting the helical direction of the helical splines 53a, 54b, 55c, 62a, 62b, and 62c, the relative phase difference between the input / output arms 53 to 55 causes the slider 62 to move in the direction of arrow A (direction in which the working angle is reduced). It becomes smaller as it is displaced.

図1に示すように、各仲介駆動機構33のローラ58は、吸気カムシャフト25の吸気カム24に接触しており、同吸気カムシャフト25の回転に伴い吸気カム24による略下向きの力がローラ58に加えられる。また、支持片56及びシリンダヘッド14間にはスプリング68が圧縮状態で配置されており、このスプリング68によりローラ58が常に吸気カム24に押付けられている。そして、吸気カム24のカムプロフィールに応じて変化する略下向きの力と、スプリング68による上向きの力とがつり合うように入力アーム53がコントロールシャフト35を支点として上下に揺動する。   As shown in FIG. 1, the roller 58 of each intermediary drive mechanism 33 is in contact with the intake cam 24 of the intake camshaft 25, and a substantially downward force by the intake cam 24 is generated by the rotation of the intake camshaft 25. 58. Further, a spring 68 is disposed between the support piece 56 and the cylinder head 14 in a compressed state, and the roller 58 is always pressed against the intake cam 24 by the spring 68. The input arm 53 swings up and down with the control shaft 35 as a fulcrum so that a substantially downward force that changes according to the cam profile of the intake cam 24 and an upward force by the spring 68 are balanced.

一方、吸気バルブ21及び出力アーム54,55間にはロッカーアーム69が配置され、同ロッカーアーム69を介して出力アーム54,55の揺動が吸気バルブ21に伝達される。すなわち、各ロッカーアーム69は、その基端部(図1の左端部)69aにおいてアジャスタ71にて揺動可能に支持され、先端部(図1の右端部)69bにおいて吸気バルブ21に接触している。そして、バルブスプリング23の付勢力が吸気バルブ21を通じてロッカーアーム69の先端部69bに加わり、同ロッカーアーム69のローラ72が両出力アーム54,55のベース円部59又はノーズ61に接触している。   On the other hand, a rocker arm 69 is disposed between the intake valve 21 and the output arms 54 and 55, and the swing of the output arms 54 and 55 is transmitted to the intake valve 21 via the rocker arm 69. That is, each rocker arm 69 is supported by an adjuster 71 at a base end portion (left end portion in FIG. 1) 69a so as to be swingable, and in contact with the intake valve 21 at a tip end portion (right end portion in FIG. 1) 69b. Yes. Then, the urging force of the valve spring 23 is applied to the tip end portion 69 b of the rocker arm 69 through the intake valve 21, and the roller 72 of the rocker arm 69 is in contact with the base circular portion 59 or the nose 61 of both the output arms 54 and 55. .

従って、吸気カムシャフト25が回転すると、仲介駆動機構33では、吸気カム24によって入力アーム53がコントロールシャフト35を支点として上下に揺動する。この揺動はスライダ62を介して各出力アーム54,55に伝達され、同出力アーム54,55が上下に揺動する。これらの揺動する出力アーム54,55によって、対応する吸気バルブ21が駆動されて開弁する。この開弁に伴い吸気ポート18から燃焼室17へ空気が吸入される。   Accordingly, when the intake camshaft 25 rotates, in the mediation drive mechanism 33, the input cam 53 swings up and down around the control shaft 35 by the intake cam 24. This swing is transmitted to the output arms 54 and 55 via the slider 62, and the output arms 54 and 55 swing up and down. By these swinging output arms 54 and 55, the corresponding intake valves 21 are driven and opened. As the valve is opened, air is sucked from the intake port 18 into the combustion chamber 17.

また、モータ41によってコントロールシャフト35が軸方向へ移動されることで、入・出力アーム53〜55の揺動方向について、入力アーム53と各出力アーム54,55の相対位相差とが変更される。この変更に伴い各吸気バルブ21のバルブ特性(作用角及び最大リフト量)が連続的に変化する。スライダ62が矢印A方向へ最大量変位して相対位相差が小さいときには作用角及び最大リフト量がともに小さく、1気筒当りの吸入空気量が少ない。そして、スライダ62の矢印B方向への移動に伴って相対位相差が増大すると、作用角及び最大リフト量がともに大きくなって吸入空気量が多くなる。   Further, when the control shaft 35 is moved in the axial direction by the motor 41, the relative phase difference between the input arm 53 and each of the output arms 54 and 55 is changed with respect to the swinging direction of the input / output arms 53 to 55. . With this change, the valve characteristics (working angle and maximum lift amount) of each intake valve 21 change continuously. When the slider 62 is displaced by the maximum amount in the direction of arrow A and the relative phase difference is small, both the operating angle and the maximum lift amount are small, and the intake air amount per cylinder is small. When the relative phase difference increases with the movement of the slider 62 in the arrow B direction, both the operating angle and the maximum lift amount increase, and the intake air amount increases.

また、図1及び図6に示すように仲介駆動機構33においては、吸気カム24により入力アーム53のローラ58に略下向きの力が加わる。この力はヘリカルスプライン53a,62aを通じてスライダ62に伝達される。前述したように両ヘリカルスプライン53a,62aが出力アーム54側ほど時計回り方向へねじれている。このねじれ方向と、吸気カム24からの力とにより決定されるスラスト方向の力として、スライダ62には矢印A方向の荷重が作用する。   As shown in FIGS. 1 and 6, in the intermediate drive mechanism 33, a substantially downward force is applied to the roller 58 of the input arm 53 by the intake cam 24. This force is transmitted to the slider 62 through the helical splines 53a and 62a. As described above, the helical splines 53a and 62a are twisted clockwise toward the output arm 54 side. A load in the direction of arrow A acts on the slider 62 as a thrust direction force determined by the twist direction and the force from the intake cam 24.

一方、バルブスプリング23により、吸気バルブ21、ロッカーアーム69等を介して両出力アーム54,55に略上向きの力が加わる。この力はヘリカルスプライン54b,55c及び62b,62cを通じてスライダ62に伝達される。前述したようにこれらのヘリカルスプライン54b,55c及び62b,62cが前記ヘリカルスプライン53a,62aとは逆方向へねじれている。これらのねじれ方向と、バルブスプリング23からの力とにより決定されるスラスト力として、スライダ62には矢印A方向の荷重が作用する。   On the other hand, the valve spring 23 applies a substantially upward force to the output arms 54 and 55 via the intake valve 21 and the rocker arm 69. This force is transmitted to the slider 62 through the helical splines 54b and 55c and 62b and 62c. As described above, the helical splines 54b, 55c and 62b, 62c are twisted in the opposite direction to the helical splines 53a, 62a. A load in the direction of arrow A acts on the slider 62 as a thrust force determined by these twist directions and the force from the valve spring 23.

このように、入力アーム53を通じて作用する荷重と、両出力アーム54,55を通じて作用する荷重とにより、スライダ62は矢印A方向へ移動しようとする。
ところで、図9(a)及び図9(b)は、モータ41によってコントロールシャフト35を図2の矢印B方向へ最大量移動させたときの仲介駆動機構33の状態を示している。スライダ62が可動範囲における矢印B方向の端に位置している。このときには、入力アーム53と各出力アーム54,55との相対位相差が最大となっている。
Thus, the slider 62 tends to move in the direction of arrow A due to the load acting through the input arm 53 and the load acting through both the output arms 54 and 55.
9A and 9B show the state of the mediation drive mechanism 33 when the motor 41 moves the control shaft 35 by the maximum amount in the direction of arrow B in FIG. The slider 62 is located at the end in the arrow B direction in the movable range. At this time, the relative phase difference between the input arm 53 and the output arms 54 and 55 is maximized.

特に、図9(a)は、吸気カム24がそのベース円部24aにおいて、仲介駆動機構33のローラ58に接触している状態を示している。この状態では、両出力アーム54,55のベース円部59においてノーズ61に近い部分がロッカーアーム69のローラ72に接触している。このため、吸気バルブ21は閉弁状態(リフト量が「0」)となる。   In particular, FIG. 9A shows a state where the intake cam 24 is in contact with the roller 58 of the mediation drive mechanism 33 at the base circle portion 24a. In this state, a portion close to the nose 61 in the base circular portion 59 of both the output arms 54 and 55 is in contact with the roller 72 of the rocker arm 69. For this reason, the intake valve 21 is closed (the lift amount is “0”).

吸気カムシャフト25が回転すると、ノーズ24bによってローラ58が押下げられて、入力アーム53が下方へ揺動する。この揺動がスライダ62を介して各出力アーム54,55に伝達されて、同出力アーム54,55が下方へ揺動する。これらの揺動により、ノーズ61のカム面61aが直ちにロッカーアーム69のローラ72に接触して、図9(b)に示すように、カム面61aの略全範囲を使用してローラ72を押下げる。この押下げにより、ロッカーアーム69が基端部69aを支点として下方へ揺動し、ロッカーアーム69の先端部69bが大きく吸気バルブ21を押下げ、吸気ポート18を大きく開放(開弁)させる。作用角及び最大リフト量はそれぞれ最大となる。吸気バルブ21の開弁に伴い吸気ポート18から燃焼室17に流入する空気量は最大となる。   When the intake camshaft 25 rotates, the roller 58 is pushed down by the nose 24b, and the input arm 53 swings downward. This swing is transmitted to the output arms 54 and 55 via the slider 62, and the output arms 54 and 55 swing downward. By these swings, the cam surface 61a of the nose 61 immediately contacts the roller 72 of the rocker arm 69, and the roller 72 is pushed using substantially the entire range of the cam surface 61a as shown in FIG. 9B. Lower. By this depression, the rocker arm 69 swings downward with the base end portion 69a as a fulcrum, the distal end portion 69b of the rocker arm 69 largely depresses the intake valve 21, and the intake port 18 is greatly opened (opened). The working angle and the maximum lift amount are maximized. As the intake valve 21 is opened, the amount of air flowing into the combustion chamber 17 from the intake port 18 is maximized.

前記の状態から、モータ41によってコントロールシャフト35を図2の矢印A方向へ移動させると、それに連動してスライダ62が回転しながら同方向へ変位する。スライダ62の回転により入力アーム53及び各出力アーム54,55に対し互いに逆方向のねじり力が付与され、入力アーム53及び各出力アーム54,55の相対位相差が変化する。この相対位相差は、スライダ62の変位量が大きくなるほど小さくなる。   When the control shaft 35 is moved in the direction of arrow A in FIG. 2 by the motor 41 from the above state, the slider 62 is displaced in the same direction while rotating in conjunction with it. The rotation of the slider 62 applies torsional forces in opposite directions to the input arm 53 and the output arms 54 and 55, and the relative phase difference between the input arm 53 and the output arms 54 and 55 changes. The relative phase difference decreases as the displacement amount of the slider 62 increases.

吸気カム24のベース円部24aが、仲介駆動機構33のローラ58に接触するときに、出力アーム54,55のベース円部59についてロッカーアーム69のローラ72との接触箇所がノーズ61から遠ざかる。このため、出力アーム54,55が揺動しても、しばらくはロッカーアーム69のローラ72はノーズ61のカム面61aに接触することなくベース円部59に接触し続ける。   When the base circle part 24 a of the intake cam 24 contacts the roller 58 of the mediation drive mechanism 33, the contact point of the base circle part 59 of the output arms 54 and 55 with the roller 72 of the rocker arm 69 moves away from the nose 61. For this reason, even if the output arms 54 and 55 swing, the roller 72 of the rocker arm 69 continues to contact the base circle 59 without contacting the cam surface 61a of the nose 61 for a while.

その後、カム面61aがローラ72を押下げて、基端部69aを支点としてロッカーアーム69を下方へ揺動させるが、ローラ72が当初、ノーズ61から離れている分、カム面61aの使用範囲が少なくなる。その結果、ロッカーアーム69の揺動角度が小さくなり、作用角及び最大リフト量がともに小さくなる。こうして、吸気バルブ21は最大時よりも小さな作用角及び最大リフト量にて吸気ポート18を開放状態にする。吸気バルブ21の開弁に伴い各吸気ポート18から燃焼室17に流入する空気量は、スライダ62の矢印A方向への変位量に応じて少なくなる。   Thereafter, the cam surface 61a pushes down the roller 72, and the rocker arm 69 is swung downward with the base end portion 69a as a fulcrum. However, the roller 72 is initially separated from the nose 61, so that the cam surface 61a can be used. Less. As a result, the rocking angle of the rocker arm 69 becomes small, and both the operating angle and the maximum lift amount become small. In this way, the intake valve 21 opens the intake port 18 with a smaller working angle and maximum lift than at the maximum. As the intake valve 21 is opened, the amount of air flowing into the combustion chamber 17 from each intake port 18 decreases according to the amount of displacement of the slider 62 in the arrow A direction.

このように、モータ41によってコントロールシャフト35を通じてスライダ62の位置を調整することにより、図10のグラフに示すリフト量パターンの間で、出力アーム54,55によって駆動される吸気バルブ21の作用角及び最大リフト量を連続的に調整することが可能である。   Thus, by adjusting the position of the slider 62 through the control shaft 35 by the motor 41, the operating angle of the intake valve 21 driven by the output arms 54 and 55 between the lift amount patterns shown in the graph of FIG. It is possible to continuously adjust the maximum lift amount.

図3に示すように、車両には、各部の状態を検出するセンサが種々取付けられている。これらのセンサの一部として、クランク角センサ75、一対の回転角センサ76,77、エアフロメータ78及び吸気圧センサ79が用いられている。クランク角センサ75はクランクシャフト16の回転角度であるクランク角を検出する。クランク角センサ75の検出値はクランクシャフト16の回転速度であるエンジン回転速度を検出する際にも用いられる。各回転角センサ76,77は、吸気バルブ21のバルブ特性(作用角及び最大リフト量)を検出すべく、ウォームホイール39の回転角度を通じてモータ41の出力軸45の回転角度(モータ回転角)を検出する。エアフロメータ78は、吸気通路を流れる空気の量である吸入空気量を検出し、吸気圧センサ79は吸気通路における吸入空気の圧力である吸気圧を検出する。   As shown in FIG. 3, various sensors for detecting the state of each part are attached to the vehicle. As a part of these sensors, a crank angle sensor 75, a pair of rotation angle sensors 76 and 77, an air flow meter 78, and an intake pressure sensor 79 are used. The crank angle sensor 75 detects a crank angle that is a rotation angle of the crankshaft 16. The detection value of the crank angle sensor 75 is also used when detecting the engine rotation speed, which is the rotation speed of the crankshaft 16. Each rotation angle sensor 76, 77 detects the rotation angle (motor rotation angle) of the output shaft 45 of the motor 41 through the rotation angle of the worm wheel 39 in order to detect the valve characteristics (working angle and maximum lift amount) of the intake valve 21. To detect. The air flow meter 78 detects the intake air amount that is the amount of air flowing through the intake passage, and the intake pressure sensor 79 detects the intake pressure that is the pressure of intake air in the intake passage.

ここで、モータ回転角とバルブ特性(作用角、最大リフト量)との間には図11に示す関係が見られる。なお、図11中の斜線部分は、ピン48がストッパ51,52に当たることによりモータ41の出力軸45の回転が規制される領域を示している。モータ41の出力軸45の可動範囲は可変領域及び保持領域からなる。可変領域では、ピン48が一方のストッパ51に当たっているときには作用角が最小となり、ピン48がストッパ51から離れる側へ出力軸45が回転するに従って作用角が増大する。可変領域ではピン48がストッパ52に近づいてモータ回転角が所定の値Xになったときに作用角が最大となる。また、保持領域では、出力軸45の回転に拘らず前述した可変領域での作用角の最大値が保持される。従って、ウォームホイール39の回転角度が回転角センサ76,77によって検出されれば、その検出結果から吸気バルブ21の実作用角を一義的に決定することが可能である。   Here, the relationship shown in FIG. 11 is observed between the motor rotation angle and the valve characteristics (working angle, maximum lift amount). 11 indicates a region where the rotation of the output shaft 45 of the motor 41 is restricted when the pin 48 hits the stoppers 51 and 52. The movable range of the output shaft 45 of the motor 41 includes a variable area and a holding area. In the variable region, the operating angle is minimized when the pin 48 is in contact with one stopper 51, and the operating angle increases as the output shaft 45 rotates toward the side where the pin 48 moves away from the stopper 51. In the variable region, when the pin 48 approaches the stopper 52 and the motor rotation angle reaches a predetermined value X, the operating angle becomes maximum. In the holding area, the maximum value of the operating angle in the variable area described above is held regardless of the rotation of the output shaft 45. Accordingly, if the rotation angle of the worm wheel 39 is detected by the rotation angle sensors 76 and 77, the actual operating angle of the intake valve 21 can be uniquely determined from the detection result.

なお、保持領域を設定しているのは以下の理由による。前述したようにスライダ62には入力アーム53及び両出力アーム54,55を通じて作用角を小さくする側(矢印A方向)の荷重が加わる。この荷重はコントロールシャフト35、ボールねじ37等を介してモータ41にも伝達される。同荷重が、モータ41への通電停止時において、ウォームホイール39の回転を停止した状態に保持する力(保持力)を上回ると、つり合う位置までモータ41の出力軸45が回転してスライダ62が矢印A方向へ移動するおそれがある。そこで、このようにスライダ62が多少移動しても作用角に影響が及ばないようにするために、モータ回転角が変化しても作用角が最大値に保持される保持領域を設けている。   The holding area is set for the following reason. As described above, the load on the side (arrow A direction) that reduces the operating angle is applied to the slider 62 through the input arm 53 and the output arms 54 and 55. This load is also transmitted to the motor 41 via the control shaft 35, the ball screw 37, and the like. If the load exceeds the force (holding force) for holding the worm wheel 39 in a stopped state when the energization of the motor 41 is stopped, the output shaft 45 of the motor 41 rotates to the balanced position and the slider 62 is moved. There is a risk of movement in the direction of arrow A. Therefore, in order to prevent the operating angle from being affected even if the slider 62 moves slightly as described above, a holding region is provided in which the operating angle is maintained at the maximum value even if the motor rotation angle changes.

図3に示すように、車両には、前記各種センサ75〜79からの信号に基づいてモータ41等の各部を制御する制御手段として電子制御装置(Electronic Control Unit :ECU)81が設けられている。ECU81はマイクロコンピュータを中心として構成されており、中央処理装置(CPU)が、読出し専用メモリ(ROM)に記憶されている制御プログラム、初期データ、制御マップ等に従って演算処理を行い、その演算結果に基づいて各種制御を実行する。CPUによる演算結果は、ランダムアクセスメモリ(RAM)において一時的に記憶される。また、ECU81はモータ41に流される電流値(モータ電流値ともいう)を検出する電流検出回路82を備えている。   As shown in FIG. 3, the vehicle is provided with an electronic control unit (ECU) 81 as a control means for controlling each part of the motor 41 and the like based on signals from the various sensors 75 to 79. . The ECU 81 is configured around a microcomputer, and a central processing unit (CPU) performs arithmetic processing according to a control program, initial data, a control map, and the like stored in a read-only memory (ROM). Various controls are executed based on this. The calculation result by the CPU is temporarily stored in a random access memory (RAM). In addition, the ECU 81 includes a current detection circuit 82 that detects a current value (also referred to as a motor current value) that flows through the motor 41.

ECU81が行う制御の1つとして吸気バルブ21の作用角制御が挙げられる。同制御では、エンジン回転速度、エンジン負荷等のエンジン11の運転状態に関するパラメータに基づいて目標作用角が算出される。エンジン負荷は、例えばエンジン11の吸入空気量に関係するパラメータ(吸気圧を含む)に基づき求められる。一方で、回転角センサ76,77によって検出された回転角に基づき、その回転角に対応する吸気バルブ21の実作用角が算出される。そして、この実作用角が前述した目標作用角となるようにモータ41に対する通電がフィードバック制御される。このようにモータ41に対する通電が制御されることで、吸気バルブ21の作用角(最大リフト量)がエンジン11の運転状態に適した値に調整される。   As one of the controls performed by the ECU 81, there is a working angle control of the intake valve 21. In this control, the target operating angle is calculated based on parameters relating to the operating state of the engine 11, such as the engine speed and the engine load. The engine load is obtained based on, for example, parameters (including intake pressure) related to the intake air amount of the engine 11. On the other hand, based on the rotation angle detected by the rotation angle sensors 76 and 77, the actual operating angle of the intake valve 21 corresponding to the rotation angle is calculated. The energization of the motor 41 is feedback-controlled so that the actual operating angle becomes the target operating angle described above. By controlling the energization of the motor 41 in this way, the operating angle (maximum lift amount) of the intake valve 21 is adjusted to a value suitable for the operating state of the engine 11.

ところで、回転角センサ76,77の異常時には、モータ回転角についての正確な情報が得られなくなり、実作用角の正確な算出及びその実作用角に基づくフィードバック制御ができなくなる。しかし、吸気バルブ21のバルブ特性についての保持条件(作用角が最大値であること)が満たされれば、保持機構47によって作用角可変機構32をそのときの状態に保持することは可能である。そこで、ECU81は作用角制御のほかにも回転角センサ76,77の診断を行い、同センサ76,77のいずれか一方が異常である場合にはフェイルセーフ処理を行う。次に、図12に示すフローチャートに従いフェイルセーフ処理の具体的内容について説明する。   When the rotation angle sensors 76 and 77 are abnormal, accurate information on the motor rotation angle cannot be obtained, and accurate calculation of the actual working angle and feedback control based on the actual working angle cannot be performed. However, if the holding condition (the operating angle is the maximum value) for the valve characteristic of the intake valve 21 is satisfied, the operating angle variable mechanism 32 can be held in that state by the holding mechanism 47. Therefore, the ECU 81 diagnoses the rotation angle sensors 76 and 77 in addition to the operating angle control, and performs a fail-safe process when one of the sensors 76 and 77 is abnormal. Next, specific contents of the fail-safe process will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

ECU81はまずステップ100において、回転角センサ76,77のいずれか一方が異常であるかどうかを判定する。この判定に際しては、例えば、両回転角センサ76,77によって検出されるモータ回転角の偏差が所定の値よりも大きいかどうかを判定する。ここで、両回転角センサ76,77がともに正常であれば、それらによって検出されるモータ回転角はともに同程度の値になるはずである。このことから、前記偏差が所定値よりも大きい場合には一方の回転角センサ76(又は77)が異常であると判断する。ただし、この場合には、異常である回転角センサ76(又は77)を特定することは困難である。   In step 100, the ECU 81 first determines whether any one of the rotation angle sensors 76 and 77 is abnormal. In this determination, for example, it is determined whether or not the deviation of the motor rotation angle detected by both rotation angle sensors 76 and 77 is larger than a predetermined value. Here, if both the rotation angle sensors 76 and 77 are normal, the motor rotation angle detected by them should be the same value. From this, when the deviation is larger than a predetermined value, it is determined that one rotation angle sensor 76 (or 77) is abnormal. However, in this case, it is difficult to specify the rotation angle sensor 76 (or 77) that is abnormal.

ステップ100の判定条件が満たされていない(センサ正常)と、フェイルセーフルーチンの各処理を終了する。これに対し、ステップ100の判定条件が満たされている(センサ異常)とステップ110へ移行する。ステップ110では、吸気バルブ21の作用角を保持条件が満たされる値(最大値)にするための保持移行用制御指令値として、デューティ比D1と、そのデューティ比D1にて通電・非通電が行われる時間T1とを算出する。デューティ比は、通電時間及び非通電時間からなる1サイクル中の通電時間の占める割合である。   If the determination condition of step 100 is not satisfied (sensor normal), each process of the fail safe routine is terminated. On the other hand, if the determination condition of step 100 is satisfied (sensor abnormality), the process proceeds to step 110. In step 110, as a holding transition control command value for setting the operating angle of the intake valve 21 to a value that satisfies the holding condition (maximum value), energization / non-energization is performed at the duty ratio D1 and the duty ratio D1. The time T1 to be calculated is calculated. The duty ratio is a ratio of the energization time in one cycle including the energization time and the non-energization time.

続いて、ステップ120において、前記デューティ比D1によりモータ41に対する通電時間を制御する。そして、ステップ130において前記ステップ120の処理を開始してから前記時間T1が経過したかどうかを判定する。この判定条件が満たされていないと前記ステップ120へ戻り、満たされているとステップ140に移行する。このようにステップ120,130において、デューティ比D1によって時間T1にわたり通電時間を制御する処理は、作用角可変機構32を保持機構47により保持される状態にするための保持移行用制御指令値をモータ41に出力する処理に相当する。   Subsequently, in step 120, the energization time for the motor 41 is controlled by the duty ratio D1. In step 130, it is determined whether or not the time T1 has elapsed since the processing of step 120 was started. If this determination condition is not satisfied, the process returns to step 120. If the determination condition is satisfied, the process proceeds to step 140. As described above, in steps 120 and 130, the process of controlling the energization time over time T 1 by the duty ratio D 1 is performed by using the holding transition control command value for setting the operating angle variable mechanism 32 to be held by the holding mechanism 47. This corresponds to the process of outputting to 41.

ここで、一般に吸気バルブ21の作用角及び最大リフト量が小さいと吸入空気量が少なく、作用角及び最大リフト量が大きくなるに従って吸入空気量が多くなる。そのため、回転角センサ76,77の検出結果によらなくても、エアフロメータ78による実吸入空気量を用いることで、吸気バルブ21の作用角及び最大リフト量を推定して、それらが最大値になっているかどうかを判断することは可能である。このことから、ステップ140では、エアフロメータ78による吸入空気量が予め設定した判定値αよりも大きいかどうかを判定する。ここでの判定値αとしては、吸気バルブ21の作用角が最大値になったときに採り得る吸入空気量又はそれに近い値が設定されている。なお、ステップ140の判定条件は、前記保持条件(作用角が最大値であること)に相応する保持相応条件に相当する。   Here, generally, when the operating angle and the maximum lift amount of the intake valve 21 are small, the intake air amount is small, and the intake air amount increases as the operating angle and the maximum lift amount increase. Therefore, even if it is not based on the detection results of the rotation angle sensors 76 and 77, by using the actual intake air amount by the air flow meter 78, the operating angle and the maximum lift amount of the intake valve 21 are estimated, and they are maximized. It is possible to determine whether or not Therefore, in step 140, it is determined whether the intake air amount by the air flow meter 78 is larger than a predetermined determination value α. Here, as the determination value α, an intake air amount that can be taken when the operating angle of the intake valve 21 reaches the maximum value or a value close thereto is set. Note that the determination condition in step 140 corresponds to a holding appropriate condition corresponding to the holding condition (the operating angle is the maximum value).

前記ステップ140の判定条件が満たされていないと、保持移行用制御指令値の出力にも拘らず作用角が最大値となっておらず、未だ作用角可変機構32が保持機構47により保持される状態になっていないと考えられる。このことから、ステップ150において、所定のデューティ比D2によりモータ41に対する通電時間を制御する。そして、ステップ160において、ステップ150の処理開始から所定の時間T2が経過したかどうかを判定する。この判定条件が満たされていないと前記ステップ150へ戻り、満たされているとステップ190へ移行する。このようにステップ150,160において、デューティ比D2によって時間T2にわたり通電時間を制御する処理は、保持相応条件が満たされていない場合に再び保持移行用制御指令値をモータ41に出力する処理に相当する。   If the determination condition of step 140 is not satisfied, the operating angle is not the maximum value despite the output of the holding transition control command value, and the operating angle variable mechanism 32 is still held by the holding mechanism 47. It is thought that it is not in a state. Therefore, in step 150, the energization time for the motor 41 is controlled by the predetermined duty ratio D2. In step 160, it is determined whether or not a predetermined time T2 has elapsed from the start of the processing in step 150. If this determination condition is not satisfied, the process returns to step 150. If the determination condition is satisfied, the process proceeds to step 190. In this way, in steps 150 and 160, the process of controlling the energization time over time T2 by the duty ratio D2 corresponds to the process of outputting the holding transition control command value to the motor 41 again when the holding appropriate condition is not satisfied. To do.

これに対し、前記ステップ140の判定条件が満たされていると、作用角が最大値となっていて、作用角可変機構32が保持機構47により保持される状態になっていると考えられる。このことからステップ170においてデューティ比を「0」としてモータ41の通電時間を制御(通電を停止)する。次に、ステップ180においてステップ170の処理開始から所定の時間T3が経過したかどうかを判定する。この判定条件が満たされていないとステップ170へ戻り、満たされているとステップ190へ移行する。   On the other hand, when the determination condition of step 140 is satisfied, it is considered that the operating angle is the maximum value and the operating angle variable mechanism 32 is held by the holding mechanism 47. Therefore, in step 170, the duty ratio is set to “0”, and the energization time of the motor 41 is controlled (energization is stopped). Next, in step 180, it is determined whether or not a predetermined time T3 has elapsed from the start of processing in step 170. If this determination condition is not satisfied, the process returns to step 170. If the determination condition is satisfied, the process proceeds to step 190.

前記ステップ160又は180から移行したステップ190では、予め定められたエンジン停止条件が成立しているかどうかを判定する。このエンジン停止条件としては、例えば「スタータスイッチがオフ操作されること」が挙げられる。そして、この判定条件が満たされていないと、前述したステップ140へ戻る。そして、エンジン停止条件が成立するまでの期間にわたり、ステップ140〜190の処理を繰り返し行う。これらの処理により、デューティ比D2による通電時間の制御又は通電停止が行われる。ステップ190の判定条件が満たされると、フェイルセーフルーチンの一連の処理を終了する。   In step 190 which has shifted from step 160 or 180, it is determined whether or not a predetermined engine stop condition is satisfied. Examples of the engine stop condition include “the starter switch is turned off”. If this determination condition is not satisfied, the process returns to step 140 described above. And the process of step 140-190 is repeatedly performed over the period until an engine stop condition is satisfied. By these processes, the energization time is controlled or the energization is stopped by the duty ratio D2. When the determination condition of step 190 is satisfied, the series of processing of the fail safe routine is ended.

上述したフェイルセーフルーチンに従って各処理が行われると、モータ回転角、通電制御におけるデューティ比及び吸入空気量は例えば図13及び図14に示すように変化する。   When each process is performed according to the above-described fail-safe routine, the motor rotation angle, the duty ratio in energization control, and the intake air amount change as shown in FIGS. 13 and 14, for example.

図13のタイミングt1で回転角センサ76,77のいずれか一方が異常であることが検出されると、ステップ100→110→120→130の順に処理が行われる。デューティ比D1によって通電時間が制御されることにより、ピン48がストッパ52に近づく側へモータ41の出力軸45が回転し、コントロールシャフト35及びスライダ62が矢印B方向へ移動する。仲介駆動機構33では入力アーム53と各出力アーム54,55との相対位相差が増大し、吸気バルブ21の作用角及び最大リフト量が大きくなって吸入空気量が多くなる。   When it is detected that either one of the rotation angle sensors 76 and 77 is abnormal at the timing t1 in FIG. 13, processing is performed in the order of steps 100 → 110 → 120 → 130. When the energization time is controlled by the duty ratio D1, the output shaft 45 of the motor 41 rotates toward the side where the pin 48 approaches the stopper 52, and the control shaft 35 and the slider 62 move in the arrow B direction. In the mediation drive mechanism 33, the relative phase difference between the input arm 53 and each of the output arms 54 and 55 increases, the operating angle and the maximum lift amount of the intake valve 21 increase, and the intake air amount increases.

デューティ比D1による通電時間の制御開始から時間T1が経過したタイミングt2において、吸入空気量が判定値αよりも多いと、ステップ140→170の順に処理が行われる。デューティ比が「0」とされてモータ41に対する通電が停止される。この通電停止は、ステップ170→180の処理により、タイミングt2から時間T3が経過するタイミングt3まで継続される。エンジン停止条件が満たされず、タイミングt3以降も吸入空気量が判定値αよりも多い状況が続くと、ステップ180→190→140→170の順に処理が行われ通電停止が継続される。この通電停止は、ステップ180の判定条件が満たされるまで、すなわちタイミングt3から時間T3が経過するタイミングt4まで継続される。そして、タイミングt14以降も吸入空気量が判定値αよりも多い状況が続くと、ステップ140→170→180→190→140の順に処理が行われる。これらの一連の処理により、時間T3にわたる通電停止がエンジン停止条件が成立するまで繰り返し行われる。   If the intake air amount is larger than the determination value α at the timing t2 when the time T1 has elapsed from the start of control of the energization time based on the duty ratio D1, the processing is performed in the order of steps 140 → 170. The duty ratio is set to “0”, and energization to the motor 41 is stopped. This energization stop is continued from timing t2 to timing t3 when time T3 elapses by the processing of steps 170 → 180. If the engine stop condition is not satisfied and the situation where the intake air amount is larger than the determination value α continues after timing t3, the process is performed in the order of steps 180 → 190 → 140 → 170, and the energization stop is continued. This energization stop is continued until the determination condition of step 180 is satisfied, that is, until timing t4 when time T3 elapses from timing t3. If the intake air amount continues to be larger than the determination value α after timing t14, the process is performed in the order of steps 140 → 170 → 180 → 190 → 140. Through a series of these processes, the energization stop over time T3 is repeatedly performed until the engine stop condition is satisfied.

一方、図14は、デューティ比D1による通電時間の制御により一旦は吸入空気量が判定値αを越えたが、前記ステップ170,180による通電停止期間(タイミングt2〜t3)中に、吸入空気量が減少して判定値αよりも少なくなった場合を示している。この場合には、ステップ140の判定条件が満たされず、ステップ140→150の順に処理が行われる。デューティ比D2によって時間T2にわたり通電時間が制御される。この制御により吸気バルブ21の作用角及び最大リフト量が大きくなって吸入空気量が多くなる。この増加の過程で吸入空気量が判定値αよりも多くなる。このデューティ比D2による通電時間の制御は、ステップ160の判定条件が満たされるまで、すなわちタイミングt3から時間T2が経過するタイミングt5まで行われる。タイミングt5で吸入空気量が判定値αよりも多いと、ステップ140の判定条件が満たされることから、図13と同様、ステップ190→140→170の順に順に処理が行われ、通電が停止される。この通電停止は、ステップ180の判定条件が満たされるまで継続される。その後については、吸入空気量が判定値αよりも多い状況が続けば、ステップ140→170→180→190→140の順に処理が行われ、吸入空気量が判定値αよりも少ない状況が発生すれば、ステップ140→150→160→190→140の順に処理が行われる。このようにエンジン停止条件が成立するまでの期間中、吸入空気量に応じて、デューティ比D2による通電時間の制御又は通電停止が行われる。   On the other hand, FIG. 14 shows that the intake air amount once exceeds the determination value α by the control of the energization time based on the duty ratio D1, but the intake air amount during the energization stop period (timing t2 to t3) by the steps 170 and 180. This shows a case where the value decreases and becomes smaller than the judgment value α. In this case, the determination condition of step 140 is not satisfied, and processing is performed in the order of steps 140 → 150. The energization time is controlled over time T2 by the duty ratio D2. This control increases the operating angle and the maximum lift amount of the intake valve 21 and increases the intake air amount. In the course of this increase, the intake air amount becomes larger than the determination value α. The control of the energization time based on the duty ratio D2 is performed until the determination condition of step 160 is satisfied, that is, from timing t3 to timing t5 when the time T2 elapses. If the intake air amount is greater than the determination value α at timing t5, the determination condition of step 140 is satisfied, so that the processing is performed in the order of step 190 → 140 → 170 and the energization is stopped as in FIG. . This energization stop is continued until the determination condition of step 180 is satisfied. Thereafter, if the situation where the intake air amount is larger than the determination value α continues, processing is performed in the order of steps 140 → 170 → 180 → 190 → 140, and a situation occurs where the intake air amount is smaller than the determination value α. For example, processing is performed in the order of steps 140 → 150 → 160 → 190 → 140. Thus, during the period until the engine stop condition is satisfied, the energization time is controlled or the energization is stopped by the duty ratio D2 according to the intake air amount.

以上詳述した第1実施形態によれば次の効果が得られる。
(1)通電により出力軸45が回転し、その回転により吸気バルブ21の作用角及び最大リフト量を変更するモータ41を作用角可変アクチュエータとして用いている。そして、回転角センサ76又は77の異常時には、その検出結果に応じた制御指令値に代えて、作用角可変機構32を保持機構47により保持される状態にするための保持移行用制御指令値を駆動回路42に出力するようにしている(ステップ120,130)。この保持移行用制御指令値に応じたモータ41の作動によりバルブ特性(作用角、最大リフト量)が変更され、基本的にはバルブ特性についての保持条件が満たされ、保持機構47により作用角可変機構32がそのときの状態に保持される。そのため、この保持期間中には、モータ41によって作用角可変機構32をそのときの状態に保持しなくてもよくなり、モータ41に対する保持移行用制御指令値の出力を停止すること、すなわちモータ41に対する通電を停止することができる(ステップ170)。モータ41に通電し続けなくてもすみ、耐久性の高いモータ41を含む各種電子部品を用いなくてもよくなる。その結果、耐久性の高い電子部品を用いることに伴うコストアップを回避することができる。
According to the first embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(1) The output shaft 45 is rotated by energization, and the motor 41 that changes the operating angle and the maximum lift amount of the intake valve 21 by the rotation is used as a variable operating angle actuator. When the rotation angle sensor 76 or 77 is abnormal, a holding transition control command value for setting the operating angle variable mechanism 32 to be held by the holding mechanism 47 is used instead of the control command value according to the detection result. The output is made to the drive circuit 42 (steps 120 and 130). The valve characteristic (working angle, maximum lift amount) is changed by the operation of the motor 41 in accordance with the holding transition control command value, and basically the holding condition for the valve characteristic is satisfied. The mechanism 32 is held in its current state. Therefore, during this holding period, it is not necessary to hold the operating angle variable mechanism 32 in the state at that time by the motor 41, and the output of the holding transition control command value to the motor 41 is stopped, that is, the motor 41. Can be de-energized (step 170). There is no need to continue energizing the motor 41, and various electronic components including the highly durable motor 41 need not be used. As a result, it is possible to avoid an increase in cost associated with using a highly durable electronic component.

(2)図11に示すように、モータ回転角と作用角との関係について保持領域を設定し、この領域ではモータ回転角に拘らず作用角が最大値になるようにしている。このため、エンジン運転時にはスライダ62に対し矢印A方向(作用角を小さくする方向)の荷重が加わるものの、回転角センサ76,77の異常時にモータ回転角がこの保持領域に入っていれば、たとえモータ41の通電が停止されても、前記荷重に抗してモータ回転角が前記保持領域から外れるのを抑制することができる。前記荷重はエンジン回転速度等の運転状態に応じて変化するが、この変化に拘らず作用角を最大値に保持することができる。結果として、作用角制御を精度よく行い、また作用角が変動してクランクシャフト16の回転が不安定になるのを抑制することができる。   (2) As shown in FIG. 11, a holding region is set for the relationship between the motor rotation angle and the working angle, and in this region, the working angle is set to the maximum value regardless of the motor rotation angle. For this reason, if the load in the direction of arrow A (direction to reduce the operating angle) is applied to the slider 62 during engine operation, if the motor rotation angle is within this holding region when the rotation angle sensors 76 and 77 are abnormal, for example. Even when the energization of the motor 41 is stopped, it is possible to suppress the motor rotation angle from deviating from the holding region against the load. The load changes according to the operating state such as the engine speed, but the operating angle can be maintained at the maximum value regardless of the change. As a result, the working angle control can be performed with high accuracy, and it can be suppressed that the working angle varies and the rotation of the crankshaft 16 becomes unstable.

(3)保持移行用制御指令値は回転角センサ76,77の検出結果を反映した値ではないことから見込みの値となる。このため、エンジン11の運転状態の変化や作用角可変機構32の経時変化等、様々な要因により、変更されたバルブ特性が実際には保持条件を満たさず、保持機構47による保持が行われないおそれがある。また、バルブ特性が保持条件を満たして保持機構47による保持が一度は行われても、その後に保持条件を満たさなくなるおそれもある。   (3) Since the holding transition control command value is not a value reflecting the detection results of the rotation angle sensors 76 and 77, it is an expected value. For this reason, due to various factors such as changes in the operating state of the engine 11 and changes in the working angle variable mechanism 32 over time, the changed valve characteristics do not actually satisfy the holding conditions and are not held by the holding mechanism 47. There is a fear. Further, even if the valve characteristic satisfies the holding condition and the holding mechanism 47 holds the valve once, the holding condition may not be satisfied after that.

この点、第1実施形態では、保持移行用制御指令値が出力された後に、バルブ特性の変更に応じて変化する吸入空気量が保持条件に相応する保持相応条件(判定値αよりも多いこと)を満たしているかどうかを判定する(ステップ140)。そして、吸入空気量が保持相応条件を満たしていないと、保持移行用制御指令値を再び出力するようにしている(ステップ150,160)。この出力に応じてモータ41が作動し、それに伴い吸入空気量が変化して保持相応条件を満たすようになる。   In this regard, in the first embodiment, after the holding transition control command value is output, the amount of intake air that changes in accordance with the change in the valve characteristic is greater than the holding appropriate condition (determination value α) corresponding to the holding condition. ) Is satisfied (step 140). If the intake air amount does not satisfy the holding appropriate condition, the holding shift control command value is output again (steps 150 and 160). In response to this output, the motor 41 operates, and the intake air amount changes accordingly, and the holding proper condition is satisfied.

このように、作用角が保持条件を満たさなかったり、一旦、保持条件を満たしたが、その後に満たさなくなったりしても、作用角可変機構32を保持機構47により保持される状態にして、吸気バルブ21を所定の吸入空気量が得られるバルブ特性でリフトさせることができる。   In this way, even if the operating angle does not satisfy the holding condition or once satisfies the holding condition, but does not satisfy the holding condition after that, the operating angle variable mechanism 32 is held by the holding mechanism 47, and the intake air The valve 21 can be lifted with a valve characteristic that provides a predetermined amount of intake air.

(4)回転角センサ76又は77の異常時において、保持移行用制御指令値を出力した後に、吸入空気量が保持相応条件を満たしていると、作用角可変機構32が保持機構47により保持され得る状態になっているといえる。従って、この場合には時間T3にわたりモータ41に対する通電を停止する(ステップ170,180)が、保持機構47により作用角可変機構32をそのときの状態(バルブ特性が保持条件を満たす状態)に保持することができる。このため、耐久性の高い電子部品を用いなくてもすむという上記(1)の効果をより一層確実なものとすることができる。   (4) When the rotation angle sensor 76 or 77 is abnormal, after the holding transition control command value is output, if the intake air amount satisfies the holding appropriate condition, the operating angle variable mechanism 32 is held by the holding mechanism 47. It can be said that it is in a state to obtain. Therefore, in this case, energization to the motor 41 is stopped for the time T3 (steps 170 and 180), but the operating angle variable mechanism 32 is held by the holding mechanism 47 in the current state (the valve characteristic satisfies the holding condition). can do. For this reason, the effect of said (1) that it is not necessary to use a highly durable electronic component can be made more reliable.

(5)保持移行用制御指令値の出力に応じて吸入空気量が一旦保持相応条件を満たしても、その後に同吸入空気量が保持相応条件を満たさなくなることがあり得る。この点、第1実施形態では、モータ41の通電を時間T3にわたって停止した後に、吸入空気量が保持相応条件を満たしているかどうかを判定する(ステップ170→180→190→140)。そして、保持相応条件を満たしていない場合には、再び保持移行用制御指令値を出力するようにしている(ステップ140→150)。この出力に応じてモータ41が作動して作用角が変更されて保持条件を満たすようになる。従って、モータ41に対する連続通電を不要にしつつ、吸気バルブ21を所定の作用角(最大値)で確実にリフトさせることができる。   (5) Even if the intake air amount once satisfies the holding appropriate condition in accordance with the output of the holding transition control command value, the intake air amount may not satisfy the holding appropriate condition thereafter. In this regard, in the first embodiment, after the energization of the motor 41 is stopped for the time T3, it is determined whether or not the intake air amount satisfies the holding appropriate condition (steps 170 → 180 → 190 → 140). If the holding appropriate condition is not satisfied, the holding shift control command value is output again (step 140 → 150). In response to this output, the motor 41 is actuated to change the operating angle to satisfy the holding condition. Therefore, it is possible to reliably lift the intake valve 21 at a predetermined operating angle (maximum value) while eliminating the need for continuous energization of the motor 41.

(6)作用角が最大値になることを保持条件としている。このため、回転角センサ76又は77の異常時には、保持移行用制御指令値の出力によりモータ41が作動して作用角が最大となって保持条件を満たすと、保持移行用制御指令値の出力が停止されても、保持機構47により作用角可変機構32をそのときの状態に保持することができる。従って、作用角可変機構32によって作用角及び最大リフト量を最大としたバルブ特性で吸気バルブ21をリフトさせることができ、必要量の空気をエンジン11の燃焼室17に吸入して車両待避走行のためのエンジン出力を確保することができる。   (6) The holding condition is that the operating angle becomes the maximum value. For this reason, when the rotation angle sensor 76 or 77 is abnormal, if the motor 41 is operated by the output of the holding transfer control command value and the operating angle is maximized and the holding condition is satisfied, the output of the holding transfer control command value is output. Even when the operation is stopped, the holding mechanism 47 can hold the variable operating angle mechanism 32 in the current state. Therefore, the intake valve 21 can be lifted by the valve characteristic with the maximum operating angle and the maximum lift amount by the operating angle variable mechanism 32, and the required amount of air is sucked into the combustion chamber 17 of the engine 11 and the vehicle is retracted. Therefore, engine output can be secured.

(7)吸気バルブ21の作用角及び最大リフト量が変更されると、その変更に伴い吸入空気量も変化する。この点、第1実施形態では、バルブ特性との間に相関関係の見られる吸入空気量をエンジン11の運転状態に関するパラメータとし、これを保持相応条件の成否判定に用いている(ステップ140)。このため、回転角センサ76又は77の検出結果を用いなくても、作用角可変機構32が保持機構47により保持される状態になっているかどうかを判断することができる。   (7) When the operating angle and the maximum lift amount of the intake valve 21 are changed, the intake air amount also changes with the change. In this regard, in the first embodiment, the amount of intake air that has a correlation with the valve characteristics is used as a parameter relating to the operating state of the engine 11, and this is used to determine the success or failure of the appropriate holding condition (step 140). For this reason, it is possible to determine whether or not the operating angle variable mechanism 32 is held by the holding mechanism 47 without using the detection result of the rotation angle sensor 76 or 77.

(第2実施形態)
次に、本発明を具体化した第2実施形態について、図15〜図17を参照して説明する。第2実施形態は、回転角センサ76又は77の異常時に出力される保持移行用制御指令値の内容が第1実施形態と異なっている。ここでは、ピン48がストッパ52に当たった後にもモータ41への通電が続けられた場合にモータ電流値が急激に増加する現象を利用している。この現象が発生したときのモータ電流値はモータロック電流とも呼ばれる。図15は前述した図12に対応するフェイルセーフルーチンを示すフローチャートであり、図16及び図17は前述した図13及び図14に対応するタイミングチャートである。なお、作用角可変機構32等、機械的な部分については第1実施形態と同様であるため、これについては説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS. The second embodiment is different from the first embodiment in the content of the holding transition control command value output when the rotation angle sensor 76 or 77 is abnormal. Here, a phenomenon is used in which the motor current value increases rapidly when the motor 41 is energized after the pin 48 hits the stopper 52. The motor current value when this phenomenon occurs is also called a motor lock current. FIG. 15 is a flowchart showing the fail safe routine corresponding to FIG. 12 described above, and FIGS. 16 and 17 are timing charts corresponding to FIGS. 13 and 14 described above. Since mechanical parts such as the operating angle variable mechanism 32 are the same as those in the first embodiment, description thereof will be omitted.

図15に示すフェイルセーフルーチンでは、まずステップ200において、回転角センサ76,77のいずれか一方が異常であるかどうかを判定する。この判定条件が満たされていない(センサ正常)と、フェイルセーフルーチンの処理を終了し、満たされている(センサ異常)とステップ210へ移行する。ステップ210では、デューティ比D11によりモータ41に対する通電時間を制御する。ここで、デューティ比D11は、同デューティ比D11での通電をある程度の時間にわたって行った場合に、作用角を、保持条件が満たされる値(最大値)にすることのできる値に設定されている。   In the fail-safe routine shown in FIG. 15, first, in step 200, it is determined whether one of the rotation angle sensors 76 and 77 is abnormal. If this determination condition is not satisfied (sensor normal), the process of the fail-safe routine is terminated. If satisfied (sensor abnormality), the process proceeds to step 210. In step 210, the energization time for the motor 41 is controlled by the duty ratio D11. Here, the duty ratio D11 is set to a value that allows the operating angle to be a value that satisfies the holding condition (maximum value) when energization is performed for a certain period of time with the duty ratio D11. .

次に、ステップ220においてモータロック電流が検出されたかどうかを判定する。この判定に際しては、電流検出回路82によって検出されたモータ電流値が所定のロック判定値βよりも大きいか否かを判定する。ロック判定値βは、ピン48がストッパ51,52間で移動する際にモータ電流値が採り得る値よりも大きな値に設定されている。そして、ステップ220の判定条件が満たされていないと前述したステップ210へ戻る。従って、デューティ比D11によりモータ41に対する通電時間が制御され、その通電時間に応じた電流によりモータ41の出力軸45が回転する。この回転によりピン48がストッパ52に当たるが、その後も通電が続けられると、モータ電流値がロック判定値βよりも大きくなる。ピン48がストッパ52に当たった状態、又はピン48がストッパ52に接近した状態ではモータ回転角が前述した保持領域に属している。この保持領域では、モータ41への通電が停止されても基本的には作用角が最大値に保持される。このようにステップ210,220において、モータロック電流が検出されるまでデューティ比D11によって通電時間を制御する処理は、作用角可変機構32を保持機構47により保持される状態にするための保持移行用制御指令値をモータ41に出力する処理に相当する。   Next, in step 220, it is determined whether a motor lock current is detected. In this determination, it is determined whether or not the motor current value detected by the current detection circuit 82 is larger than a predetermined lock determination value β. The lock determination value β is set to a value larger than the value that the motor current value can take when the pin 48 moves between the stoppers 51 and 52. If the determination condition in step 220 is not satisfied, the process returns to step 210 described above. Therefore, the energization time for the motor 41 is controlled by the duty ratio D11, and the output shaft 45 of the motor 41 is rotated by the current corresponding to the energization time. As a result of this rotation, the pin 48 hits the stopper 52. If energization is continued thereafter, the motor current value becomes larger than the lock determination value β. When the pin 48 is in contact with the stopper 52 or when the pin 48 is close to the stopper 52, the motor rotation angle belongs to the holding region described above. In this holding region, even if the energization to the motor 41 is stopped, the operating angle is basically held at the maximum value. As described above, in steps 210 and 220, the process of controlling the energization time based on the duty ratio D11 until the motor lock current is detected is for holding transition for setting the operating angle variable mechanism 32 to be held by the holding mechanism 47. This corresponds to the process of outputting the control command value to the motor 41.

前記ステップ220の判定条件が満たされていると、ステップ230においてデューティ比を「0」に設定してモータ41への通電を停止する。次に、ステップ240において前記ステップ230の処理開始から所定の時間T11が経過したかどうかを判定する。この判定条件が満たされていないとステップ230へ戻り、満たされているとステップ250へ移行する。このようにして、モータロック電流が検出されると、モータ41への通電が時間T11にわたって停止される。   If the determination condition of step 220 is satisfied, the duty ratio is set to “0” in step 230 and energization of the motor 41 is stopped. Next, in step 240, it is determined whether or not a predetermined time T11 has elapsed from the start of the processing in step 230. If this determination condition is not satisfied, the process returns to step 230. If the determination condition is satisfied, the process proceeds to step 250. In this way, when the motor lock current is detected, the energization of the motor 41 is stopped for the time T11.

続いて、ステップ250〜300において第1実施形態におけるステップ140〜190と同様の処理を行う。ステップ250では、エアフロメータ78による吸入空気量が判定値αよりも多いかどうかを判定する。この判定条件が満たされていないと、一旦は作用角が最大となったが、通電停止中に作用角が小さくなったと考えられる。このことから、ステップ260において、所定のデューティ比D12によりモータ41に対する通電時間を制御する。そして、ステップ270において、ステップ260の処理開始から所定の時間T12が経過したかどうかを判定する。この判定条件が満たされていないと前記ステップ260へ戻り、満たされているとステップ300へ移行する。このようにステップ260,270において、デューティ比D12によって時間T12にわたり通電時間を制御する処理は、保持相応条件が満たされていない場合に再び保持移行用制御指令値をモータ41に出力する処理に相当する。   Subsequently, in steps 250 to 300, processing similar to that in steps 140 to 190 in the first embodiment is performed. In step 250, it is determined whether the amount of intake air by the air flow meter 78 is greater than a determination value α. If this determination condition is not satisfied, the working angle is once maximized, but it is considered that the working angle has decreased during energization stop. Therefore, in step 260, the energization time for the motor 41 is controlled by the predetermined duty ratio D12. In step 270, it is determined whether or not a predetermined time T12 has elapsed from the start of the processing in step 260. If this determination condition is not satisfied, the process returns to step 260. If the determination condition is satisfied, the process proceeds to step 300. As described above, in steps 260 and 270, the process of controlling the energization time over time T12 by the duty ratio D12 corresponds to the process of outputting the holding transition control command value to the motor 41 again when the holding appropriate condition is not satisfied. To do.

これに対し、前記ステップ250の判定条件が満たされていると、作用角が最大値となっていて、作用角可変機構32が保持機構47により保持される状態になっていると考えられる。このことからステップ280においてデューティ比を「0」に設定してモータ41に対する通電を停止する。次に、ステップ290においてステップ280の処理開始から所定の時間T13が経過したかどうかを判定する。この判定条件が満たされていないとステップ280へ戻り、満たされているとステップ300へ移行する。   On the other hand, when the determination condition of step 250 is satisfied, the operating angle is the maximum value, and it is considered that the operating angle variable mechanism 32 is held by the holding mechanism 47. Therefore, in step 280, the duty ratio is set to “0” and the energization to the motor 41 is stopped. Next, in step 290, it is determined whether or not a predetermined time T13 has elapsed from the start of processing in step 280. If this determination condition is not satisfied, the process returns to step 280, and if it is satisfied, the process proceeds to step 300.

前記ステップ270又は290から移行したステップ300では、エンジン停止条件が成立しているかどうかを判定する。この判定条件が満たされていないと、前述したステップ250へ戻る。そして、エンジン停止条件が成立するまでの期間にわたり、ステップ250〜300の処理を繰り返し行う。これらの処理により、デューティ比D12による通電時間の制御又は通電停止が行われる。ステップ300の判定条件が満たされると、フェイルセーフルーチンの一連の処理を終了する。   In step 300, which has shifted from step 270 or 290, it is determined whether an engine stop condition is satisfied. If this determination condition is not satisfied, the process returns to step 250 described above. And the process of step 250-300 is repeatedly performed over the period until an engine stop condition is satisfied. By these processes, the energization time is controlled or the energization is stopped by the duty ratio D12. When the determination condition of step 300 is satisfied, a series of processing of the fail safe routine is ended.

上述したフェイルセーフルーチンに従って各処理が行われると、モータ回転角、通電制御におけるデューティ比、モータ電流値及び吸入空気量が例えば図16又は図17に示すように変化する。   When each process is performed according to the above-described fail safe routine, the motor rotation angle, the duty ratio in the energization control, the motor current value, and the intake air amount change as shown in FIG. 16 or FIG.

図16のタイミングt11で回転角センサ76,77のいずれか一方が異常であることが検出されると、ステップ200→210の順に処理が行われる。デューティ比D11によりモータ41に対する通電時間が制御されることにより、ピン48がストッパ52に近づく側へモータ41の出力軸45が回転し、コントロールシャフト35及びスライダ62が矢印B方向へ移動する。仲介駆動機構33では入力アーム53と各出力アーム54,55との相対位相差が増大し、吸気バルブ21の作用角及び最大リフト量が大きくなって吸入空気量が多くなる。この増加の過程で吸入空気量が判定値αよりも多くなる。   When it is detected that one of the rotation angle sensors 76 and 77 is abnormal at the timing t11 in FIG. 16, the processing is performed in the order of steps 200 → 210. When the energization time for the motor 41 is controlled by the duty ratio D11, the output shaft 45 of the motor 41 rotates toward the side where the pin 48 approaches the stopper 52, and the control shaft 35 and the slider 62 move in the arrow B direction. In the mediation drive mechanism 33, the relative phase difference between the input arm 53 and each of the output arms 54 and 55 increases, the operating angle and the maximum lift amount of the intake valve 21 increase, and the intake air amount increases. In the course of this increase, the intake air amount becomes larger than the determination value α.

ピン48がストッパ52に当たってもなお通電が行われることによってタイミングt12でモータロック電流が発生すると、ステップ220の判定条件が満たされる。この場合には、ステップ230の処理が行われて、デューティ比が「0」に設定されてモータ41に対する通電が停止される。この通電停止は、タイミングt12から時間T11が経過するタイミングt13まで継続される。タイミングt13以降も、吸入空気量が判定値αよりも多い状況が続くと、ステップ250→280の順に処理が行われて通電停止が継続される。この通電停止は、ステップ290の判定条件が満たされるまで、すなわちタイミングt13から時間T13が経過するタイミングt14まで継続される。そして、タイミングt14以降も吸入空気量が判定値αよりも多い状況が続くと、ステップ250→280→290→300→250の順に処理が行われる。これらの一連の処理により、時間T13にわたる通電停止が、エンジン停止条件が成立するまでの期間中繰り返し行われる。   Even if the pin 48 hits the stopper 52, if the motor lock current is generated at the timing t12 by energization, the determination condition of step 220 is satisfied. In this case, the process of step 230 is performed, the duty ratio is set to “0”, and the energization to the motor 41 is stopped. This energization stop is continued from timing t12 until timing t13 when time T11 elapses. Even after timing t13, if the situation where the intake air amount is larger than the determination value α continues, the processing is performed in the order of step 250 → 280, and the energization stop is continued. This energization stop is continued until the determination condition of step 290 is satisfied, that is, until timing t14 when time T13 elapses from timing t13. If the intake air amount continues to be larger than the determination value α after the timing t14, the processing is performed in the order of steps 250 → 280 → 290 → 300 → 250. Through these series of processes, the energization stop over time T13 is repeatedly performed during the period until the engine stop condition is satisfied.

一方、図17は、デューティ比D11による通電時間の制御により一旦は吸入空気量が判定値αを越えたが、ステップ230,240の処理に応じた通電停止期間(タイミングt12〜t13)中に、吸入空気量が減少して判定値αよりも少なくなった場合を示している。この場合には、ステップ250の判定条件が満たされず、ステップ250→260→270の順に処理が行われる。デューティ比D12により時間T12にわたりモータ41に対する通電時間が制御される。この制御により吸気バルブ21の作用角及び最大リフト量が大きくなって吸入空気量が多くなる。この増加の過程で吸入空気量が判定値αよりも多くなる。このデューティ比D12による通電時間の制御は、ステップ270の判定条件が満たされるまで、すなわちタイミングt13から時間T12が経過するタイミングt15まで継続される。タイミングt15で吸入空気量が判定値αよりも多いと、ステップ250→280の順に処理が行われ、通電が停止される。この通電停止は、ステップ290の判定条件が満たされるまで、すなわちタイミングt15から時間T13が経過するタイミングt16まで継続される。タイミングt16以降も吸入空気量が判定値αよりも多い状況が続けば、ステップ250→280→290→300→250の順に処理が行われ、吸入空気量が判定値αよりも少ない状況が発生すれば、ステップ250→260→270→300→250の順に処理が行われる。このようにエンジン停止条件が成立するまでの期間中、吸入空気量に応じて、デューティ比D12による通電時間の制御又は通電停止が行われる。   On the other hand, FIG. 17 shows that the intake air amount once exceeded the determination value α by the control of the energization time based on the duty ratio D11, but during the energization stop period (timing t12 to t13) according to the processing of steps 230 and 240, The case where the amount of intake air decreases and becomes smaller than the judgment value α is shown. In this case, the determination condition of step 250 is not satisfied, and processing is performed in the order of steps 250 → 260 → 270. The energization time for the motor 41 is controlled over time T12 by the duty ratio D12. This control increases the operating angle and the maximum lift amount of the intake valve 21 and increases the intake air amount. In the course of this increase, the intake air amount becomes larger than the determination value α. The control of the energization time based on the duty ratio D12 is continued until the determination condition of Step 270 is satisfied, that is, from the timing t13 to the timing t15 when the time T12 elapses. When the amount of intake air is greater than the determination value α at timing t15, processing is performed in the order of steps 250 → 280, and energization is stopped. This energization stop is continued until the determination condition of step 290 is satisfied, that is, until timing t16 when time T13 elapses from timing t15. If the situation where the intake air amount is larger than the determination value α continues after timing t16, the processing is performed in the order of steps 250 → 280 → 290 → 300 → 250, and a situation occurs where the intake air amount is less than the determination value α. For example, processing is performed in the order of steps 250 → 260 → 270 → 300 → 250. Thus, during the period until the engine stop condition is satisfied, the energization time is controlled or the energization is stopped by the duty ratio D12 according to the intake air amount.

従って、第2実施形態によれば、前述した(1)〜(7)に加え、次の効果が得られる。
(8)ピン48がストッパ52に当たった後にも出力軸45が回転しようとすると、モータ電流値がロック判定値βよりも大きくなる。第2実施形態では、この現象を利用して、モータ電流値とロック判定値βとの比較結果に基づき、作用角可変機構32が保持機構47により保持される状態になっているかどうかを判定するようにしている。このため、判定結果に基づきモータ電流値がロック判定値βよりも大きくなるまでモータ41に対する通電時間の制御を行うことにより、作用角可変機構32を保持機構47によって保持される状態に確実にすることができる。
Therefore, according to the second embodiment, the following effects can be obtained in addition to the above (1) to (7).
(8) If the output shaft 45 tries to rotate even after the pin 48 hits the stopper 52, the motor current value becomes larger than the lock determination value β. In the second embodiment, this phenomenon is used to determine whether or not the operating angle variable mechanism 32 is held by the holding mechanism 47 based on the comparison result between the motor current value and the lock determination value β. I am doing so. For this reason, by controlling the energization time for the motor 41 until the motor current value becomes larger than the lock determination value β based on the determination result, the operating angle variable mechanism 32 is surely held by the holding mechanism 47. be able to.

なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
・一般に、吸気バルブ21の作用角(最大リフト量)が小さいと吸気圧が低く、作用角(最大リフト量)が大きくなるに従って吸気圧が高くなる。そのため、前記各実施形態において、吸入空気量に変えて吸気圧を、吸気バルブ21の作用角の変更に伴い変化するエンジン運転状態としてもよい。この場合には、図12のステップ140及び図15のステップ250の処理内容を、「吸気圧センサによる吸気圧が所定の判定値よりも高いか」とする。このように変更しても吸気バルブ21の作用角が最大になっているかどうかを推定することができる。
Note that the present invention can be embodied in another embodiment described below.
Generally, when the operating angle (maximum lift amount) of the intake valve 21 is small, the intake pressure is low, and the intake pressure increases as the operating angle (maximum lift amount) increases. Therefore, in each of the above-described embodiments, the intake pressure may be changed to the intake air amount, and the engine operating state may be changed in accordance with the change in the operating angle of the intake valve 21. In this case, the processing content of step 140 in FIG. 12 and step 250 in FIG. 15 is “whether the intake pressure by the intake pressure sensor is higher than a predetermined determination value”. It can be estimated whether or not the operating angle of the intake valve 21 is maximized even with such a change.

・保持機構として前述したウォームギヤ以外の機構を採用してもよい。例えば、ボールねじ式のモータをアクチュエータとして用いる場合には、ボール溝に突出してボールの移動を停止させるストッパを保持機構として設けてもよい。この場合には、ボールの移動停止によりコントロールシャフトの軸方向の移動(ストローク)が規制され、可変動弁機構がそのときの状態に保持される。   A mechanism other than the worm gear described above may be employed as the holding mechanism. For example, when a ball screw type motor is used as an actuator, a stopper that protrudes into the ball groove and stops the movement of the ball may be provided as a holding mechanism. In this case, the movement (stroke) of the control shaft in the axial direction is restricted by stopping the movement of the ball, and the variable valve mechanism is held in that state.

・「作用角又は最大リフト量が最大値以外の所定の値であること」をバルブ特性についての保持条件とし、この保持条件が満たされた場合に、保持機構によって可変動弁機構を保持するようにしてもよい。   ・ "The operating angle or the maximum lift amount is a predetermined value other than the maximum value" is used as a holding condition for the valve characteristics, and when this holding condition is satisfied, the holding mechanism holds the variable valve mechanism. It may be.

・可変動弁機構は、吸・排気バルブ21,22の作用角及び最大リフト量の一方をバルブ特性とし、制御指令値に応じて作動するアクチュエータによりバルブ特性を変更するものであってもよい。   The variable valve mechanism may be one in which one of the operating angle and the maximum lift amount of the intake / exhaust valves 21 and 22 is a valve characteristic, and the valve characteristic is changed by an actuator that operates according to a control command value.

・本発明は、吸気バルブ21に代えて、又は加えて排気バルブ22のバルブ特性を変更する可変動弁機構を備えた内燃機関にも適用可能である。
・前記各実施形態で用いたタイプ以外の作用角可変機構又は最大リフト量可変機構を可変動弁機構としてもよい。
The present invention can also be applied to an internal combustion engine provided with a variable valve mechanism that changes the valve characteristics of the exhaust valve 22 instead of or in addition to the intake valve 21.
A variable working angle mechanism or a variable maximum lift amount mechanism other than the type used in each embodiment may be used as a variable valve mechanism.

・可変動弁機構のアクチュエータとして、前述したモータ以外の電動アクチュエータを用いてもよい。また、電動アクチュエータ以外のアクチュエータを用いてもよい。
・吸・排気バルブ21,22のバルブ特性を検出するセンサとして、前述した回転角センサ76,77以外のセンサを用いてもよい。
-An electric actuator other than the motor described above may be used as the actuator of the variable valve mechanism. An actuator other than the electric actuator may be used.
A sensor other than the rotation angle sensors 76 and 77 described above may be used as a sensor for detecting the valve characteristics of the intake / exhaust valves 21 and 22.

・フェイルセーフルーチンのステップ100,200における回転角センサの診断(異常検出)を前記各実施形態とは異なる態様で行ってもよい。   The diagnosis (abnormality detection) of the rotation angle sensor in steps 100 and 200 of the fail safe routine may be performed in a manner different from the above embodiments.

本発明を具体化した第1実施形態におけるエンジン上部の部分断面図。The fragmentary sectional view of the engine upper part in a 1st embodiment which materialized the present invention. 作用角可変機構を含むシリンダヘッド上部を示す平面図。The top view which shows the cylinder head upper part containing a working angle variable mechanism. 作用角可変機構、保持機構等の関係を示す略図。6 is a schematic diagram showing a relationship between a working angle variable mechanism, a holding mechanism, and the like. 保持機構を示す部分斜視図。The partial perspective view which shows a holding mechanism. 仲介駆動機構を示す斜視図。The perspective view which shows a mediation drive mechanism. 仲介駆動機構におけるスライダ等を示す側面図。The side view which shows the slider etc. in a mediation drive mechanism. 仲介駆動機構の内部構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the internal structure of a mediation drive mechanism. 仲介駆動機構におけるコントロールシャフト、支持パイプ、スライダ等の関係を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the relationship between the control shaft, support pipe, slider, etc. in a mediation drive mechanism. (a),(b)は仲介駆動機構の作用を示す部分断面図。(A), (b) is a fragmentary sectional view which shows the effect | action of a mediation drive mechanism. 吸・排気バルブのバルブ特性を示す特性図。The characteristic view which shows the valve characteristic of an intake / exhaust valve. モータ回転角と作用角との関係を示す特性図。The characteristic view which shows the relationship between a motor rotation angle and a working angle. フェイルセーフ処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of a fail safe process. モータ回転角、デューティ比及び吸入空気量の変化の態様を示すタイミングチャート。The timing chart which shows the aspect of a motor rotation angle, a duty ratio, and the change of intake air amount. モータ回転角、デューティ比及び吸入空気量の変化の態様を示すタイミングチャート。The timing chart which shows the aspect of a motor rotation angle, a duty ratio, and the change of intake air amount. 本発明の第2実施形態におけるフェイルセーフ処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of the fail safe process in 2nd Embodiment of this invention. モータ回転角、デューティ比、モータ電流値及び吸入空気量の変化の態様を示すタイミングチャート。The timing chart which shows the aspect of a change of a motor rotation angle, a duty ratio, a motor electric current value, and intake air amount. モータ回転角、デューティ比、モータ電流値及び吸入空気量の変化の態様を示すタイミングチャート。The timing chart which shows the aspect of a change of a motor rotation angle, a duty ratio, a motor electric current value, and intake air amount.

符号の説明Explanation of symbols

11…エンジン(内燃機関)、21…吸気バルブ(機関バルブ)、22…排気バルブ(機関バルブ)、25…吸気カムシャフト、27…排気カムシャフト、32…作用角可変機構(可変動弁機構の一部)、35…コントロールシャフト、41…モータ(アクチュエータ)、45…出力軸、47…保持機構、51,52…ストッパ(回転規制部材)、53…入力アーム、54,55…出力アーム、62…スライダ、76,77…回転角センサ、81…ECU(制御手段)、α…判定値、β…ロック判定値。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Engine (internal combustion engine), 21 ... Intake valve (engine valve), 22 ... Exhaust valve (engine valve), 25 ... Intake camshaft, 27 ... Exhaust camshaft, 32 ... Working angle variable mechanism (variable valve operating mechanism) 35) control shaft, 41 ... motor (actuator), 45 ... output shaft, 47 ... holding mechanism, 51, 52 ... stopper (rotation restricting member), 53 ... input arm, 54, 55 ... output arm, 62 ... Slider, 76, 77 ... Rotation angle sensor, 81 ... ECU (control means), α ... judgment value, β ... lock judgment value.

Claims (8)

内燃機関における機関バルブの作用角及び最大リフト量の少なくとも一方をバルブ特性とし、制御指令値に応じて作動するアクチュエータにより前記バルブ特性を変更する可変動弁機構と、前記機関バルブのバルブ特性を検出するセンサとを備え、前記センサの正常時には同センサの検出結果に応じた制御指令値を前記アクチュエータに出力するようにした内燃機関の可変動弁装置において、
前記バルブ特性についての所定の保持条件が満たされると前記可変動弁機構をそのときの状態に機械的に保持する保持機構と、
前記センサの異常時には、前記可変動弁機構を前記保持機構により保持される状態にするための保持移行用制御指令値を前記アクチュエータに出力し、その出力後に、前記バルブ特性の変更に応じて変化する内燃機関の運転状態に関するパラメータが前記保持条件に相応する保持相応条件を満たしていないと、前記保持移行用制御指令値を再び前記アクチュエータに出力する制御手段と
を備えることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
A variable valve mechanism that changes at least one of a working angle and a maximum lift amount of an engine valve in an internal combustion engine as a valve characteristic and changes the valve characteristic by an actuator that operates according to a control command value, and detects the valve characteristic of the engine valve A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine that outputs a control command value according to a detection result of the sensor to the actuator when the sensor is normal.
A holding mechanism that mechanically holds the variable valve mechanism in its current state when a predetermined holding condition for the valve characteristic is satisfied;
When the sensor is abnormal, a control signal value for holding transition for setting the variable valve mechanism to be held by the holding mechanism is output to the actuator, and after the output, changes according to the change of the valve characteristics. An internal combustion engine comprising: a control means for outputting the holding transition control command value to the actuator again when a parameter relating to an operating state of the internal combustion engine does not satisfy a holding proper condition corresponding to the holding condition. Variable valve gear.
前記制御手段は、前記保持移行用制御指令値の出力後に前記パラメータが前記保持相応条件を満たしていると、同出力後の所定時間にわたり前記保持移行用制御指令値の出力を停止する請求項1に記載の内燃機関の可変動弁装置。 The control means stops the output of the hold transition control command value for a predetermined time after the output when the parameter satisfies the hold appropriate condition after the output of the hold shift control command value. A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1. 前記制御手段は、前記所定時間の経過後に前記パラメータが前記保持相応条件を満たしていないと、前記保持移行用制御指令値を再び前記アクチュエータに出力する請求項2に記載の内燃機関の可変動弁装置。 3. The variable valve for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the control means outputs the holding transition control command value to the actuator again if the parameter does not satisfy the holding proper condition after the predetermined time has elapsed. apparatus. 前記保持条件は前記作用角又は前記最大リフト量が最大になることである請求項1〜3のいずれか1つに記載の内燃機関の可変動弁装置。 The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the holding condition is that the operating angle or the maximum lift amount is maximized. 前記可変動弁機構は吸気バルブのバルブ特性を変更するものであり、前記内燃機関の運転状態に関するパラメータは前記可変動弁機構による前記バルブ特性の変更に伴い変化する吸入空気量又は吸気圧であり、前記保持相応条件は前記パラメータが所定値よりも大きくなることである請求項1〜4のいずれか1つに記載の内燃機関の可変動弁装置。 The variable valve mechanism changes the valve characteristic of the intake valve, and the parameter relating to the operating state of the internal combustion engine is an intake air amount or an intake pressure that changes as the valve characteristic is changed by the variable valve mechanism. The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the holding appropriate condition is that the parameter is larger than a predetermined value. 前記アクチュエータは通電により出力軸が回転し、その回転により前記機関バルブのバルブ特性を変更するモータである請求項1〜5のいずれか1つに記載の内燃機関の可変動弁装置。 The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, wherein the actuator is a motor that rotates an output shaft when energized and changes a valve characteristic of the engine valve by the rotation. 前記モータの出力軸が前記バルブ特性の前記保持条件に対応する角度を越えて回転するのを規制する回転規制部材をさらに備え、前記制御手段は、前記センサの異常時には、前記モータに流れる電流が前記回転規制部材の規制により所定値よりも大きくなるまで同モータに通電する請求項6に記載の内燃機関の可変動弁装置。 The motor further comprises a rotation restricting member for restricting the output shaft of the motor from rotating beyond an angle corresponding to the holding condition of the valve characteristic, and the control means is configured to prevent a current flowing through the motor when the sensor is abnormal. The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 6, wherein the motor is energized until it becomes larger than a predetermined value due to restriction of the rotation restricting member. 前記可変動弁機構は、
前記アクチュエータにより軸方向へ移動させられるコントロールシャフトと、
前記コントロールシャフト上にそれぞれ揺動可能に設けられた入力アーム及び出力アームと、
前記コントロールシャフトと、前記入力アーム及び前記出力アームとの間に設けられたスライダと
を備え、前記内燃機関のカムシャフトによる前記入力アームの揺動を前記スライダを介して前記出力アームに伝達して前記機関バルブを駆動するとともに、前記アクチュエータによる前記コントロールシャフトの軸方向の移動に伴う前記スライダの変位により、前記入力アーム及び前記出力アームの相対位相差を変更して前記バルブ特性を変更するものである請求項1〜7のいずれか1つに記載の内燃機関の可変動弁装置。
The variable valve mechanism is
A control shaft that is moved in the axial direction by the actuator;
An input arm and an output arm provided on the control shaft so as to be swingable,
The control shaft and a slider provided between the input arm and the output arm are provided, and the swing of the input arm by the cam shaft of the internal combustion engine is transmitted to the output arm via the slider. The engine valve is driven, and the valve characteristic is changed by changing the relative phase difference between the input arm and the output arm due to the displacement of the slider accompanying the axial movement of the control shaft by the actuator. The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7.
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