JP2006214284A - 内燃機関の吸入空気量制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関に対する吸入空気の供給態様を変更する複数の変更機構を備えた内燃機関の吸入空気量制御装置にあって、変更機構の作動応答性が低下したときの機関出力低下やストールの発生等、それに起因する不都合の発生を抑制すること。
【解決手段】内燃機関の吸入空気量制御装置は、吸気バルブの最大リフト量を変更するリフト量変更機構を少なくとも含み、内燃機関に対する吸入空気の供給態様を変更する複数の変更機構を備えるとともに、これら変更機構の駆動状態を制御する電子制御装置を備えている。同電子制御装置はリフト量変更機構及びそれ以外の変更機構の一方の駆動状態に基づいて他方の駆動状態を協調制御する。また、電子制御装置は、各変更機構の作動応答性が低下したことを判定するとともに、各変更機構の少なくとも一つの作動応答性が低下した旨判定したときには協調制御を制限する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、内燃機関に対する吸入空気の供給態様を変更する複数の変更機構を備えた内燃機関の吸入空気量制御装置に関する。

通常、内燃機関においては、スロットルバルブを開閉することにより吸入空気量を調節し、これを機関運転状態に応じた量に制御するようにしている。また、こうしたスロットルバルブに加えて吸気バルブ（更には排気バルブ）のバルブタイミングを併せて変更する吸入空気量制御装置が知られている（例えば特許文献１参照）。また近年、吸気バルブの最大リフト量を機関運転状態に応じて変更するリフト量変更機構を備えるものも提案されている（例えば特許文献２参照）。このように、吸気バルブの最大リフト量の変更を行うことによりスロットルバルブの開度を極力大きくし、同スロットルバルブを絞る際に生じるポンピングロスの発生を極力抑えることができるようになる。

ところで、リフト量変更機構を備える吸入空気量制御装置では、バルブタイミングを変更するバルブタイミング変更機構やスロットルバルブ等、他の変更機構の駆動状態に基づいてリフト量変更機構を制御したり、逆にリフト量変更機構の駆動状態に基づいてそれら他の変更機構を制御するようにしたりする、いわゆる協調制御が行われることがある。こうした協調制御を行うことにより、複数の変更機構を統合して制御することが可能になり、吸入空気量を一層精密に制御することができるようになる。
特開２００３−３１４３０８号公報 特開２００１−２６３０１５号公報

但し、こうした協調制御を実行する吸入空気量制御装置では、以下のような不都合の生じるおそれがある。即ち、リフト量変更機構以外の変更機構についてその作動応答性が何らかの要因により低下した場合、作動応答性の低下していない状態を想定してリフト量変更機構が駆動されたり、逆に作動応答性の低下に同調して駆動されたりすること等により、吸気バルブの最大リフト量が過小或いは過大な値に設定されてしまうことがある。また、リフト量変更機構の作動応答性が低下した場合も同様に、それ以外の変更機構の制御目標値（例えばスロットル開度やバルブタイミング）が過小或いは過大な値に設定されてしまうことがある。そして特に、吸気バルブの最大リフト量が過小な値に設定されることがあると、機関出力が大きく低下してストールが発生する等、安定した機関運転を行うことができなくなる。

この発明はこうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は内燃機関に対する吸入空気の供給態様を変更する複数の変更機構を備えた内燃機関の吸入空気量制御装置にあって、変更機構の作動応答性が低下したときの機関出力低下やストールの発生等、それに起因する不都合の発生を抑制することにある。

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。
先ず、請求項１に係る発明は、吸気バルブの最大リフト量を変更するリフト量変更機構を少なくとも含み、内燃機関に対する吸入空気の供給態様を変更する複数の変更機構を備え、前記リフト量変更機構及びそれ以外の変更機構の一方の駆動状態に基づいて他方の駆動状態を協調制御する内燃機関の吸入空気量制御装置において、前記各変更機構の作動応答性が低下したことを判定する判定手段と、前記判定手段により前記各変更機構の少なくとも一つの作動応答性が低下した旨判定されるときに前記協調制御を制限する制限手段とを備えることをその要旨とする。

同構成によれば、協調制御が制限される、即ちリフト量変更機構以外の変更機構の駆動状態をリフト量変更機構の駆動状態に反映させる際におけるその反映度合が制限されることで、リフト量変更機構の駆動状態にかかる制御をより独立させたかたちで行うことができるようになる。従って、リフト量変更機構やそれ以外の変更機構の作動応答性が低下することにより機関運転を維持するのに必要な吸入空気量が確保されない状況が発生し得る場合であっても、リフト量変更機構により吸気バルブの最大リフト量が過度に小さく設定されることによる吸入空気量不足、ひいてはそれに起因する機関出力の低下やストールの発生を抑制することができるようになる。

なお、リフト量変更機構以外の変更機構としては、例えば機関吸気通路に設けられて吸入空気の供給量を調節するスロットルバルブ（スロットル開度変更機構）や、排気バルブのバルブタイミングを変更する変更機構の他、請求項２に記載の発明によるように、吸気バルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング変更機構が含まれる。この場合、例えば上記吸気バルブのバルブタイミング変更機構やリフト量変更機構の作動応答性が低下することによってバルブオーバーラップ量が過大となり、内部ＥＧＲ量が過大となって、その結果機関運転を維持するのに必要な吸入空気量が確保されない状況が発生し得る場合であっても、リフト量変更機構により吸気バルブの最大リフト量が過度に小さく設定されることが抑制されるため、吸入空気量の不足、ひいてはそれに起因する機関出力の低下やストールの発生を抑制することができるようになる。

なお、制限手段による協調制御の制限態様としては、例えば上記駆動状態の反映度合の増大を抑制するに留めるものや該増大を禁止するもの、上記反映度合が「０」とならない範囲でこれを縮小させるものの他、請求項３に記載の発明によるように、前記協調制御を禁止して前記リフト量変更機構の駆動状態にかかる制御を独立して実行する、といったものが含まれる。

これによれば、上記のように機関運転の維持に必要な吸入空気量が確保されない状況が発生し得る場合であっても、リフト量変更機構の駆動状態にかかる制御が独立して実行される、即ちリフト量変更機構に対するそれ以外の変更機構の駆動状態の反映度合が「０」となるため、リフト量変更機構により吸気バルブの最大リフト量が過度に小さく設定されることによる吸入空気量不足がより好適に抑制され得るようになる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記制限手段は前記リフト量変更機構の駆動状態にかかる制御を独立して実行するに際して前記最大リフト量にかかる制御目標値を固定することをその要旨とする。

同構成によれば、仮にリフト量変更機構の作動応答性が低下してこれを機関運転状態に応じて適切に制御できない場合であっても、所定量の吸入空気量を確保することができ、それに起因する不都合の発生を極力抑制することができるようになる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記制限手段は前記制御目標値を前記最大リフト量にかかる変更可能範囲の最小値よりも大きな値に固定することをその要旨とする。

同構成によれば、機関運転に必要な吸入空気量の確保をより確実なものとすることができる。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記制限手段は前記制御目標値を前記最大リフト量にかかる変更可能範囲の最大値に固定することをその要旨とする。

同構成によれば、制御目標値を最大リフト量にかかる変更可能範囲の最大値に固定することにより、吸入空気量を一層確実に確保することができ、安定した機関運転を行うことができるようになる。なお、リフト量変更機構が、その駆動を停止したときに、吸気バルブの最大リフト量が上記変更可能範囲の最大値に復帰するように構成されている場合にあっては、リフト量変更機構の駆動を停止することにより、実質的に上記制御目標値を最大リフト量にかかる変更可能範囲の最大値に固定することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を、図１〜図３を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施形態の適用される車載用の内燃機関１０の模式構造を示している。同図に示すように内燃機関１０は大きくは、吸気通路１１、燃焼室１２及び排気通路１３を備えて構成されている。

内燃機関１０の吸気通路１１には、その内部の空気流量を検出するエアフローメータ１４、及びその内部の流路面積を変更して吸入空気の供給量を変更するスロットル開度変更機構（スロットルバルブ機構）１５が配設されており、吸気バルブ１６を介して燃焼室１２に接続されている。燃焼室１２は、排気バルブ１７を介して排気通路１３に接続されている。吸気バルブ１６及び排気バルブ１７は、内燃機関１０の回転に応じて駆動され、燃焼室１２に対して吸気通路１１及び排気通路１３を開閉する。

燃焼室１２には吸気通路１１を通じて空気が吸入される。この空気と、図示しない燃料噴射弁から噴射された燃料とからなる混合気に対し、同じく図示しない点火プラグによる点火が行われると、同混合気が燃焼してピストン１９が往復移動し、機関出力軸であるクランクシャフトが回転する。そして、燃焼後の混合気は排ガスとして燃焼室１２から排気通路１３に送り出される。

この内燃機関１０の吸気バルブ１６の動弁系には同バルブ１６のバルブタイミング変更機構２１、及びリフト量変更機構２２が設けられている。また、排気バルブ１７の動弁系には同バルブ１７のバルブタイミング変更機構２３が設けられている。

吸気バルブ１６のバルブタイミング変更機構２１は、図２（ａ）に示すように、吸気バルブ１６の作動角中心（即ち吸気バルブ１６を駆動するカムの作用角中心）φｉｎを連続的に変更させる機構として構成されている。この内燃機関１０では、バルブタイミング変更機構２１として、クランクシャフトに対する吸気カムシャフトの相対回転位相を変更することで、上記作動角中心φｉｎを変更する機構が採用されている。

なおバルブタイミング変更機構２１は、内燃機関１０に設けられた油圧ポンプから供給される作動油の圧力を利用して駆動される。上記油圧ポンプは上記クランクシャフトにより駆動される。

また、排気バルブ１７のバルブタイミング変更機構２３は、図２（ｂ）に示すように、排気バルブ１７の作動角中心（即ち排気バルブ１７を駆動するカムの作用角中心）φｅｘを連続的に変更させる機構として構成されている。この内燃機関１０では、バルブタイミング変更機構２３として、クランクシャフトに対する排気カムシャフトの相対回転位相を変更することで、上記作動角中心φｅｘを変更する機構が採用されている。

なおリフト量変更機構２２は、上述同様、内燃機関１０に設けられ上記クランクシャフトにより駆動される油圧ポンプから供給される作動油の圧力を利用して駆動される。
他方、リフト量変更機構２２は、図２（ｃ）に示すように、吸気バルブ１６の最大リフト量Ｌ及び作動角θを連続的に変更させる機構として構成されている。なお同図（ｃ）に示されるように、このリフト量変更機構２２では、作動角θの増大／減少に併せて吸気バルブ１６の最大リフト量Ｌも増大／減少されるようになっている。例えば、最大リフト量Ｌがその変更可能範囲における最大値（ＭＡＸ）となったときには作動角θもその変更可能範囲における最大値となり、逆に最大リフト量Ｌが最小値（本実施形態では実質的に「０」）となったときには作動角θも最小値（同様に実質的に「０」）となる。

なおリフト量変更機構２２は、同機構２２専用に設けられた電動モータを利用して駆動される。この電動モータは、車載バッテリから供給される電力により駆動される。
以上のように構成された内燃機関１０における燃料噴射制御や点火時期制御を始めとする各種制御は、電子制御装置３０により行われる。電子制御装置３０は、内燃機関１０の制御に係る各種演算処理を実施する中央演算装置（ＣＰＵ）、制御用のプログラムやデータの記録された読込専用メモリ（ＲＯＭ）、上記ＣＰＵの演算結果やセンサ等から入力されたデータが記録されるランダムアクセスメモリ、外部との間で信号を授受するための入・出力ポート等を備えて構成されている。

電子制御装置３０の入力ポートには、上記エアフローメータ１４に加え、スロットル開度変更機構１５に設けられたスロットルセンサやバルブタイミング変更機構２１，２３に各設けられたバルブタイミングセンサ、及びリフト量変更機構２２に設けられた最大リフト量センサが接続されている。上記スロットルセンサはスロットル開度変更機構１５におけるスロットル開度を検出するためのものである。バルブタイミング変更機構２１の上記バルブタイミングセンサは吸気バルブ１６の作動角中心φｉｎを検出するためのものであり、バルブタイミング変更機構２３の上記バルブタイミングセンサは排気バルブ１７の作動角中心φｅｘを検出するためのものである。また上記最大リフト量センサは吸気バルブ１６の最大リフト量Ｌを検出するためのものである。

更に、上記入力ポートには、アクセルポジションセンサ３１やクランク角センサ３２、水温センサ３３等が接続されている。アクセルポジションセンサ３１はアクセルの踏み込み量を検出するためのものであり、クランク角センサ３２はクランクシャフトの回転速度、即ち機関回転速度を検出するためのものである。また、水温センサ３３は内燃機関１０の冷却水の温度（機関冷却水温度）を検出するためのものである。この他にも上記入力ポートには、内燃機関１０の運転状況や車両の走行状況を検出するための各種センサが接続されている。

電子制御装置３０の出力ポートには、上記スロットル開度変更機構１５、各バルブタイミング変更機構２１，２３及びリフト量変更機構２２を始め、内燃機関１０の制御に用いられる各種アクチュエータが接続されている。電子制御装置３０は、上記各種センサの検出結果に基づきこれらアクチュエータを駆動制御することで内燃機関１０の各種制御を行っている。

本実施形態において電子制御装置３０は、作動角中心φｉｎ，φｅｘや最大リフト量Ｌ、スロットル開度といった吸入空気量（燃焼室１２に吸入される空気（新気）の量）に影響を与える各特性についての制御を行うに際して、これら特性を変更するための各変更機構１５，２１，２２，２３につきその駆動状態を協調制御するようにしている。

以下、その協調制御の一例について説明する。
電子制御装置３０は先ず、算出した吸入空気量の目標値（目標吸入空気量）及び機関回転速度などに基づいて、吸・排気バルブ１６，１７の作動角中心φｉｎ，φｅｘ、及び吸気バルブ１６の最大リフト量Ｌにつき、各々、機関運転状態に適した目標値を暫定的に算出する。以下、この暫定的に算出された目標値を「暫定目標値」と称することとする。

なお、上記目標吸入空気量は、例えば、アクセルポジションセンサ３１を介して検出されるアクセルペダルの踏み込み量等を参照して算出され、上記機関回転速度はクランク角センサ３２を介して検出される。

そして本実施形態において電子制御装置３０は、各バルブタイミング変更機構２１，２３については作動角中心φｉｎ，φｅｘの上記暫定目標値をそのまま最終的な目標値（各バルブタイミング変更機構２１，２３の制御目標値）として採用する。一方、リフト量変更機構２２については、最大リフト量Ｌの上記暫定目標値がそのまま最終的な目標値（リフト量変更機構２２の制御目標値）として採用されるのではなく、該制御目標値の決定にバルブタイミング変更機構２１の駆動状態、ここでは作動角中心φｉｎの実際値が反映されるようになっている。

詳述すると電子制御装置３０は、リフト量変更機構２２の制御目標値を決定するに際して、上記作動角中心φｉｎの実際値の大きさに応じた所定の補正量で最大リフト量Ｌの上記暫定目標値に補正を加える。そしてこの補正により得られた値をリフト量変更機構２２の制御目標値として採用する。ここではこのようしてリフト量変更機構２２の制御目標値の決定にバルブタイミング変更機構２１の駆動状態が反映される。

そして電子制御装置３０は、上記各バルブタイミングセンサや最大リフト量センサを介して検出される吸・排気バルブ１６，１７の作動角中心φｉｎ，φｅｘや吸気バルブ１６の最大リフト量Ｌの実際値が、上記決定された各々の制御目標値と一致するように各変更機構２１，２２，２３をフィードバック制御する。これにより、機関運転状態に応じて最適な吸・排気バルブ１６，１７のバルブ特性を得るようにしている。

ところで、こうした協調制御を実行する吸入空気量制御装置では、従来、以下のような不都合の生じるおそれがあった。即ち吸気バルブ１６のバルブタイミング変更機構２１についてその作動応答性が何らかの要因により低下した場合、作動応答性の低下していない状態を想定してリフト量変更機構２２が駆動されたり逆に作動応答性の低下に同調して駆動されたりすること等により、吸気バルブ１６の最大リフト量Ｌが過小或いは過大な値に設定されてしまうことがある。そして特に、吸気バルブ１６の最大リフト量Ｌが過小な値に設定されることがあると、仮にスロットル開度を最大にしたとしても、吸入空気量の不足が解消されず機関出力が大きく低下してストールが発生する等、安定した機関運転を行うことができなくなる。

こうした問題を極力回避すべく本実施形態では、電子制御装置３０により上記作動応答性が低下した旨判断されるときとされないときとで、リフト量変更機構２２についての制御態様を異ならせるようにしている。

以下、電子制御装置３０によって実行されるこうした制御の処理手順について図３のフローチャートを参照しつつ説明する。なおこのフローチャートで示される制御ルーチンは、例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。

この制御ルーチンでは先ず、吸気バルブ１６のバルブタイミング変更機構２１についてその作動応答性が低下したか否かが判定される（ステップＳ１００）。この処理においては例えば、算出決定されたバルブタイミング変更機構２１の上記制御目標値と、該機構２１における作動角中心φｉｎの実際値との間に所定値以上の乖離が発生し、且つ、その状態が所定期間継続したとき、上記作動応答性が低下した旨判定されるようになっている。

そしてこの判定結果がＮＯであるとき即ち上記作動応答性が低下していない旨判定されるときには上述の協調制御が継続される（ステップＳ１２０）。一方、上記判定結果がＹＥＳであるとき即ち上記作動応答性が低下した旨判定されるときには、上記協調制御が禁止されてリフト量変更機構２２の上記制御目標値が最大リフト量Ｌの変更可能範囲の最大値（ＭＡＸ）に固定される（ステップＳ１１０）。即ち、バルブタイミング変更機構２１の作動応答性が低下した旨の判定がなされるときには、リフト量変更機構２２の駆動状態にかかる制御が独立して実行されることとなり、換言すれば、上記協調制御が制限されることとなる。

そして上記最大値に固定された制御目標値に対して最大リフト量Ｌの実際値を一致させるべくリフト量変更機構２２が駆動されることとなる。
このようにリフト量変更機構２２の制御目標値が上記最大値に固定されることにより、リフト量変更機構２２によって吸気バルブ１６の最大リフト量Ｌが過度に小さく設定されてしまうといったことが好適に抑止される。従って、こうした過小な最大リフト量Ｌの設定による吸入空気量不足、ひいてはそれに起因する機関出力やストールの発生が好適に抑制されるようになる。

なお本実施形態において電子制御装置３０は、吸気バルブ１６のバルブタイミング変更機構２１の作動応答性が低下したことを判定する判定手段、及び該判定手段により上記変更機構２１の作動応答性が低下した旨判定されるときに上記協調制御を制限する制限手段を構成する。

本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態ではバルブタイミング変更機構２１の作動応答性が低下した旨判定されるときに上記協調制御が制限される、即ち該変更機構２１の駆動状態をリフト量変更機構２２の駆動状態に反映させる際におけるその反映度合が制限される。即ち、リフト量変更機構２２の駆動状態にかかる制御をより独立させたかたちで行うことができるようになる。従って、バルブタイミング変更機構２１の作動応答性が低下することにより機関運転を維持するのに必要な吸入空気量が確保されない状況が発生し得る場合であっても、リフト量変更機構２２により吸気バルブ１６の最大リフト量Ｌが過度に小さく設定されることによる吸入空気量不足を抑制することができるようになる。そして、ひいてはそれに起因する機関出力の低下やストールの発生を抑制することができるようになる。

（２）例えばバルブタイミング変更機構２１の作動応答性が低下すると、バルブオーバーラップ量（吸・排気バルブ１６，１７の双方が開状態となる期間の長さ）が過大となり、内部ＥＧＲ量が過大となって、その結果機関運転を維持するのに必要な吸入空気量が確保されない状況が発生することがある。その点、本実施形態ではバルブタイミング変更機構２１の作動応答性に応じて上記協調制御を制限するようにしたため、こうした場合であっても、リフト量変更機構２２により吸気バルブ１６の最大リフト量Ｌが過度に小さく設定されることが抑制される。従って、上記した吸入空気量の不足、及びこれに起因する機関出力の低下やストールの発生を抑制することができるようになる。

（２）上記協調制御の制限は該協調制御を禁止してリフト量変更機構２２の駆動状態にかかる制御を独立して実行することにより行われる。即ちこのとき、リフト量変更機構２２に対するバルブタイミング変更機構２１の駆動状態の反映度合が「０」となる。そのため、リフト量変更機構２２により吸気バルブ１６の最大リフト量Ｌが過度に小さく設定されることによる吸入空気量不足がより好適に抑制され得るようになる。

（３）本実施形態では上記のようにリフト量変更機構２２の駆動状態にかかる制御を独立して実行するに際して最大リフト量Ｌにかかる制御目標値を固定するようにしている。これによれば、仮にリフト量変更機構２２の作動応答性が低下してこれを機関運転状態に応じて適切に制御できない場合であっても、所定量の吸入空気量を確保することができ、それに起因する不都合の発生を極力抑制することができるようになる。

（４）本実施形態では上記のように最大リフト量Ｌにかかる制御目標値を固定するに関し、該制御目標値を最大リフト量Ｌにかかる変更可能範囲の最小値よりも大きな値に固定するようにしている。これによれば、機関運転に必要な吸入空気量の確保をより確実なものとすることができる。

（５）本実施形態では上記のように最大リフト量Ｌにかかる制御目標値を固定するに関し、該制御目標値を上記変更可能範囲の最大値に固定するようにしている。これによれば、機関運転に必要な吸入空気量の確保をより一層確実に行うことができ、安定した機関運転を行うことができるようになる。

なお、実施の形態は上記に限定されるものではなく、例えば、以下の様態としてもよい。
・例えば、リフト量変更機構２２は、その駆動を停止したときに、吸気バルブ１６の最大リフト量Ｌがその変更可能範囲の最大値（ＭＡＸ）に復帰するように構成されていてもよい。また、逆に上記変更可能範囲の最小値に復帰するように構成されていてもよい。このうち最大値（ＭＡＸ）に復帰するように構成される場合にあっては、リフト量変更機構２２の駆動を停止することにより、実質的に上記制御目標値を最大リフト量Ｌにかかる変更可能範囲の最大値（ＭＡＸ）に固定することができる。

・上記実施形態ではバルブタイミング変更機構２１の動作応答性が低下した旨判定されるときリフト量変更機構２２の制御目標値を最大リフト量Ｌにかかる変更可能範囲の最大値（ＭＡＸ）に固定したが、上記変更可能範囲の最小値よりも大きければ上記最大値より小さくてもよい。

・上記実施形態ではバルブタイミング変更機構２１の動作応答性が低下した旨判定されるときリフト量変更機構２２の制御目標値を固定したが、必ずしも固定される必要はない。

・上記実施形態ではバルブタイミング変更機構２１の動作応答性が低下した旨判定されるとき上記協調制御を禁止してリフト量変更機構２２の駆動状態にかかる制御を独立して実行するようにしたが、必ずしも独立して実行する必要はない。即ち、上記判定がなされるとき上記協調制御においてリフト量変更機構２２の駆動状態に対するバルブタイミング変更機構２１の駆動状態の反映度合を制限することで該協調制御を制限すればよい。上記反映度合の制限態様については、上記のようにリフト量変更機構２２の駆動状態にかかる制御を独立して実行する（上記反映度合が「０」）といった態様のほか、例えば上記反映度合の増大を抑制するに留めるものや該増大を禁止するもの、上記反映度合が「０」とならない範囲でこれを縮小させるものなどがある。こうすることで、例えば上記反映度合を制限することなく協調制御を実行する場合に比較して、リフト量変更機構２２の駆動状態にかかる制御をより独立したかたちで実行することができ、リフト量変更機構２２により吸気バルブ１６の最大リフト量Ｌが過度に小さく設定されることによる吸入空気量不足を抑制することができるようになる。

・上記実施形態では吸気バルブ１６のバルブタイミング変更機構２１の動作応答性が低下したか否かの判定を、該機構２１の制御目標値と、作動角中心φｉｎの実際値との間に所定値以上の乖離が発生し、且つ、その状態が所定期間継続したか否かに基づいて行うようにした。作動油の圧力を利用して駆動されるバルブタイミング変更機構２１においては、該作動油の粘性によって作動応答性が変化するため、この作動油の粘性に応じて、上記判定の基準となる上記所定値や上記所定期間を変更するようにしてもよい。この場合、作動油の粘性は機関冷却水温度に基づいて推定することができることから、例えば、機関冷却水温度が低いときほど、上記所定値を大きく、或いは上記所定期間を長く設定する、といった態様を採用することができる。これによれば、機関冷却水温度が低いときに過度に上記協調制御が制限されるといったことを防止することができる。

・上記実施形態では、機関運転状態に基づき設定される上記制御目標値と実際値との間に所定値以上の乖離が発生し、且つ、その状態が所定期間継続したことをもって作動応答性が低下した旨判定するようにしたが、これに代えて、上記所定値以上の乖離が発生したことのみをもって作動応答性が低下した旨判定するようにしてもよい。

・上記実施形態では各バルブタイミング変更機構２１，２３に関して油圧駆動式のものを採用したが、これに限らず、例えば、電動モータや電磁石などを利用した電動式のものを採用してもよい。

・上記実施形態ではリフト量変更機構２２に関して電動モータを利用して駆動されるものを採用したが、これに限らず、例えば、電磁石など電動モータ以外を利用した電動式のものを採用してもよく、油圧駆動式のものを採用してもよい。

・上記協調制御において駆動状態の反映元及び反映先の少なくとも一方となる変更機構としては、上記した各変更機構２１，２２，２３に限らず、例えば、スロットル開度変更機構１５が採用されてもよく、また、吸入空気量調節に影響を与える変更機構であれば、これら各変更機構１５，２１，２２，２３以外のものが採用されてもよい。即ち、各変更機構１５，２１，２２，２３とこれら以外の変更機構とを含む全変更機構のうちリフト量変更機構２２を除く少なくとも一つの駆動状態に基づきリフト量変更機構２２の駆動状態を協調制御してもよく、逆にリフト量変更機構２２の駆動状態に基づき上記全変更機構のうちリフト量変更機構２２を除く少なくとも一つを協調制御してもよい。また、上記動作応答性の低下判定については、該判定を上記全変更機構のうち少なくとも一つにおいて行うようにし、その結果に基づいて上記協調制御を制限するようにすればよい。なおこうした態様においては、リフト量変更機構２２の作動応答性についてその低下を判定し、その判定結果に基づいて上記協調制御を制限するといったものを含む。これらの態様のうちどれが採用された場合であっても、上記全変更機構のうち少なくとも一つの作動応答性が低下した旨判定されるときに上記協調制御が制限されることで、リフト量変更機構２２の駆動状態にかかる制御をより独立したかたちで実行することができるようになる。従って、リフト量変更機構２２によって吸気バルブ１６の最大リフト量Ｌが過度に小さく設定されるのが抑制されるようになる。なお、上記では、吸入空気量調節に影響を与える変更機構として排気バルブ１７のバルブタイミング変更機構２３を含めた。これは、上記吸入空気量に影響を与える内部ＥＧＲ量に相関する「バルブオーバーラップ量」がバルブタイミング変更機構２３による作動角中心φｅｘ変更、即ち排気バルブ１７のバルブタイミング変更を通じて変更され得ることに因る。

・上記協調制御は、上記変更機構の駆動状態についての実際値に基づき実行されるものに限らず、上記制御目標値に基づいて実行されるものであってもよい。

一実施形態の内燃機関の制御系を示す模式図。 同実施形態に適用される吸気バルブのバルブタイミング変更機構（ａ）、排気バルブのバルブタイミング変更機構（ｂ）及び吸気バルブのリフト量変更機構（ｃ）の各バルブ特性を示す図。 吸気バルブの最大リフト量についてその過小設定を抑制するための制御に関するフローチャート。

符号の説明

１０…内燃機関、１１…吸気通路、１２…燃焼室、１３…排気通路、１４…エアフローメータ、１５…スロットル開度変更機構（スロットルバルブ機構）、１６…吸気バルブ、１７…排気バルブ、１９…ピストン、２１，２３…バルブタイミング変更機構、２２…リフト量変更機構、３０…電子制御装置、Ｌ…最大リフト量。

Claims (6)

1. 吸気バルブの最大リフト量を変更するリフト量変更機構を少なくとも含み、内燃機関に対する吸入空気の供給態様を変更する複数の変更機構を備え、前記リフト量変更機構及びそれ以外の変更機構の一方の駆動状態に基づいて他方の駆動状態を協調制御する内燃機関の吸入空気量制御装置において、
   前記各変更機構の作動応答性が低下したことを判定する判定手段と、
   前記判定手段により前記各変更機構の少なくとも一つの作動応答性が低下した旨判定されるときに前記協調制御を制限する制限手段とを備える
   ことを特徴とする内燃機関の吸入空気量制御装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関の吸入空気量制御装置において、
   前記変更機構は前記最大リフト量を変更する変更機構以外の変更機構として吸気バルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング変更機構を含む
   ことを特徴とする内燃機関の吸入空気量制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の内燃機関の吸入空気量制御装置において、
   前記制限手段による前記協調制御の制限は、該協調制御を禁止して前記リフト量変更機構の駆動状態にかかる制御を独立して実行することにより行われる
   ことを特徴とする内燃機関の吸入空気量制御装置。
4. 請求項３に記載の内燃機関の吸入空気量制御装置において、
   前記制限手段は前記リフト量変更機構の駆動状態にかかる制御を独立して実行するに際して前記最大リフト量にかかる制御目標値を固定する
   ことを特徴とする内燃機関の吸入空気量制御装置。
5. 請求項４記載の内燃機関の吸入空気量制御装置において、
   前記制限手段は前記制御目標値を前記最大リフト量にかかる変更可能範囲の最小値よりも大きな値に固定する
   ことを特徴とする内燃機関の吸入空気量制御装置。
6. 請求項５記載の内燃機関の吸入空気量制御装置において、
   前記制限手段は前記制御目標値を前記最大リフト量にかかる変更可能範囲の最大値に固定する
   ことを特徴とする内燃機関の吸入空気量制御装置。

Images