JP2009115036A - Control device for variable valve gear - Google Patents

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Shunichi Tsutsuji
俊一 筒治
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device for a variable valve gear capable of suppressing influence of execution of a restriction on an engine operation state to the minimum upon restricting driving speed of an electric actuator for suppressing overheat of the electric actuator. <P>SOLUTION: A driving current CU of an electric motor for driving the variable valve gear is read (S100). When the driving current CU is a threshold value α or more (S110: YES), an addition value I is added to a counter value C (S120). When the driving current CU is less than the threshold value α (S110: NO), a subtraction value D is subtracted from the counter value C (S130). When the counter value C updated as such is a determination value CL or more (S140: YES), only an upper limit speed Smax of the electric motor when an operating angle INCAM of an intake valve is made small is reduced (S150). <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、可変動弁機構の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for a variable valve mechanism.

従来、電動モータなどの電動アクチュエータを利用して内燃機関の吸気バルブや排気バルブといった機関バルブのバルブ特性を変更する可変動弁機構が種々提案されている。例えば、特許文献1や特許文献2等に記載の装置では、電動アクチュエータの駆動方向を切り替えることにより、バルブ特性の変更を通じた吸入空気量の増減方向が切り替えられるようになっている。   Conventionally, various variable valve mechanisms for changing valve characteristics of engine valves such as an intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine using an electric actuator such as an electric motor have been proposed. For example, in the devices described in Patent Document 1, Patent Document 2, and the like, the direction of increase / decrease of the intake air amount by changing the valve characteristics is switched by switching the driving direction of the electric actuator.

こうした可変動弁機構の作動時にあって、電動アクチュエータに対する負荷が大きくなると、同電動アクチュエータへの供給電力が増大し、当該電動アクチュエータの温度が過剰に高くなるおそれがある。このように電動アクチュエータの温度が過剰に高くなると、例えば、巻線の電気抵抗が増大して出力トルクが低下したり、熱ストレスにより巻線被覆の耐久性が低下したり、場合によっては巻線が焼損したりするおそれがある。   When such a variable valve mechanism is in operation, when the load on the electric actuator increases, the power supplied to the electric actuator increases, and the temperature of the electric actuator may become excessively high. If the temperature of the electric actuator becomes excessively high in this way, for example, the electrical resistance of the winding increases and the output torque decreases, the durability of the winding covering decreases due to thermal stress, and in some cases the winding May burn out.

なお、電動アクチュエータに対する負荷が大きくなる一例として、バルブ特性の変更を通じた吸入空気量の増量及び減量が短い周期で頻繁に行われる状態などが挙げられる。こうした状態では、電動アクチュエータの駆動方向が短い周期で頻繁に切り替えられることになり、一方向に向けて急速に駆動されていた電動アクチュエータの駆動方向が他方向に切り替えられる際には、可変動弁機構や電動アクチュエータの可動部にそれまで作用していた一方向への比較的大きな慣性力を打ち消す必要がある。そのため、電動アクチュエータに対する負荷は非常に大きくなりやすい。   An example of an increase in the load on the electric actuator is a state where the intake air amount is increased and decreased frequently in a short cycle through the change of the valve characteristics. In such a state, the driving direction of the electric actuator is frequently switched in a short cycle, and when the driving direction of the electric actuator that has been rapidly driven in one direction is switched to the other direction, the variable valve It is necessary to cancel a relatively large inertial force in one direction that has been acting on the movable part of the mechanism or the electric actuator. Therefore, the load on the electric actuator tends to be very large.

そこで、例えば上記各文献に記載の装置では、電動アクチュエータへの供給電力を抑えてその駆動速度を制限することにより、同電動アクチュエータの過剰な温度上昇を抑えるようにしている。
特開2003−3900号公報 特開2005−218281号公報
Thus, for example, in the devices described in the above-mentioned documents, an excessive temperature rise of the electric actuator is suppressed by suppressing the power supplied to the electric actuator and limiting the driving speed.
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-3900 JP 2005-218281 A

ところで、機関バルブのバルブ特性を変更する場合には、同バルブ特性が機関運転状態の変化に追従して速やかに変更されることが望ましい。この点、上述したように電動アクチュエータの駆動速度に制限をかけるようにすると、その制限中には電動アクチュエータの出力トルクが低下するため、可変動弁機構の作動速度が遅くなる。このように可変動弁機構の作動速度が遅くなるとバルブ特性を速やかに変更することが困難になるため、そうした駆動速度に対する制限の実行は機関運転状態に対して少なからず影響を与えてしまう。   By the way, when the valve characteristic of the engine valve is changed, it is desirable that the valve characteristic is quickly changed following the change of the engine operation state. In this regard, when the drive speed of the electric actuator is limited as described above, the output torque of the electric actuator is reduced during the limit, so that the operating speed of the variable valve mechanism is reduced. As described above, when the operating speed of the variable valve mechanism decreases, it becomes difficult to quickly change the valve characteristics. Therefore, the restriction on the driving speed has a considerable influence on the engine operating state.

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電動アクチュエータの過熱を抑えるために同電動アクチュエータの駆動速度を制限するに際し、その制限の実行が機関運転状態に与える影響を極力抑えることのできる可変動弁機構の制御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 limit the influence of the execution of the restriction on the engine operating state when restricting the driving speed of the electric actuator in order to suppress overheating of the electric actuator. It is an object of the present invention to provide a control device for a variable valve mechanism that can be suppressed as much as possible.

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載の発明は、内燃機関の機関バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁機構と、同可変動弁機構を駆動する電動アクチュエータとを備え、前記電動アクチュエータの駆動方向が切り替えられることにより、前記バルブ特性の変更を通じた吸入空気量の増減方向が切り替えられる可変動弁機構の制御装置において、前記電動アクチュエータに対する負荷を推定する推定手段と、前記推定手段により推定された前記負荷が予め設定された判定値を超えるときには、前記電動アクチュエータが一方向に駆動されるときの駆動速度が他方向に駆動されるときの駆動速度よりも遅くなるように、その一方向に駆動されるときの駆動速度を制限する制限手段とを備えることをその要旨とする。
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
The invention according to claim 1 includes a variable valve mechanism that varies a valve characteristic of an engine valve of an internal combustion engine, and an electric actuator that drives the variable valve mechanism, and a driving direction of the electric actuator is switched. Thus, in the control apparatus for a variable valve mechanism that can switch the increase / decrease direction of the intake air amount through the change of the valve characteristic, the estimation means for estimating the load on the electric actuator, and the load estimated by the estimation means When a predetermined judgment value is exceeded, when the electric actuator is driven in one direction so that the driving speed when the electric actuator is driven in one direction is slower than the driving speed when the electric actuator is driven in the other direction The gist of the present invention is to provide limiting means for limiting the driving speed.

同構成によれば、電動アクチュエータに対する負荷が判定値を超えると、同電動アクチュエータが一方向に駆動されるときの駆動速度が、他方向に駆動されるときの駆動速度よりも遅くされる。このように、駆動方向が切り替えられる電動アクチュエータについて、一方向に駆動されるときの駆動速度が制限されることにより、その一方向への駆動時には電動アクチュエータの過熱が抑えられる。また他方向に駆動されるときの駆動速度は制限されないため、その他方向への駆動時にはバルブ特性を速やかに変更することができる。このように同構成では、電動アクチュエータに対する負荷が判定値を超えた場合に、電動アクチュエータの駆動速度を単に制限するのではなく、一方向に駆動されるときの駆動速度のみを制限するようにしている。そのため、電動アクチュエータの過熱を抑えるために同電動アクチュエータの駆動速度を制限するに際して、その制限の実行が機関運転状態に与える影響を極力抑えることができるようになる。   According to this configuration, when the load on the electric actuator exceeds the determination value, the driving speed when the electric actuator is driven in one direction is made slower than the driving speed when the electric actuator is driven in the other direction. As described above, the electric actuator whose driving direction is switched is limited in the driving speed when driven in one direction, so that overheating of the electric actuator can be suppressed when driving in the one direction. Further, since the driving speed when driven in the other direction is not limited, the valve characteristic can be quickly changed when driving in the other direction. As described above, in the same configuration, when the load on the electric actuator exceeds the determination value, the driving speed of the electric actuator is not limited, but only the driving speed when driven in one direction is limited. Yes. Therefore, when limiting the drive speed of the electric actuator in order to suppress overheating of the electric actuator, it is possible to suppress as much as possible the influence of the execution of the restriction on the engine operating state.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の可変動弁機構の制御装置において、前記一方向に駆動されるときの駆動速度は、吸入空気量が減量される方向に前記バルブ特性が変更されるときの前記電動アクチュエータの駆動速度であることをその要旨とする。   According to a second aspect of the present invention, in the control device for the variable valve mechanism according to the first aspect, the driving speed when driven in the one direction is such that the valve characteristic is in the direction in which the intake air amount is reduced. The gist is that the driving speed of the electric actuator is changed.

同構成によれば、吸入空気量が増量される方向にバルブ特性が変更されるときの電動アクチュエータの駆動速度については制限されないため、機関出力の増大を速やかに図ることができるようになる。   According to this configuration, since the drive speed of the electric actuator when the valve characteristic is changed in the direction in which the intake air amount is increased is not limited, the engine output can be increased quickly.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の可変動弁機構の制御装置において、前記バルブ特性の変更を通じて吸入空気量が調量されているときにあって、前記電動アクチュエータの駆動速度が制限されている状態で吸入空気量が減量される方向に前記バルブ特性が変更されるときには、前記内燃機関の吸気通路に設けられたスロットル弁の開度を減少させる開度減少処理を行うことをその要旨とする。   According to a third aspect of the present invention, in the control device for the variable valve mechanism according to the second aspect, when the intake air amount is adjusted through the change of the valve characteristic, the drive speed of the electric actuator is When the valve characteristic is changed in the direction in which the intake air amount is reduced in a state where the intake air amount is restricted, an opening degree reduction process for reducing the opening degree of the throttle valve provided in the intake passage of the internal combustion engine is performed. Is the gist.

バルブ特性の変更を通じて吸入空気量が調量されているときに、上記制限手段によって、吸入空気量が減量される方向にバルブ特性が変更されるときの電動アクチュエータの駆動速度が制限されると、吸入空気量の減量速度が遅くなるため、内燃機関の出力低下や回転速度低下も遅くなる。この点、同構成によれば、バルブ特性の変更を通じて吸入空気量が調量されているときにあって、電動アクチュエータの駆動速度が制限されている状態で吸入空気量が減量される方向にバルブ特性が変更されるときには、スロットル弁の開度が強制的に減少されるため、吸入空気量は速やかに減量されるようになり、内燃機関の出力や回転速度を速やかに低下させることができるようになる。従って、例えば同構成による制御装置を備える車両においては、吸入空気量が減量される方向にバルブ特性を変更するときの電動アクチュエータの駆動速度を制限するようにしても、車両の減速感は好適に確保される。なお、同構成では、電動アクチュエータの駆動速度を制限することによって低下する吸入空気量の減量速度を少なくとも補償できるように、スロットル弁の開度を減少させることが望ましい。ちなみに、バルブ特性の変更及びスロットル弁の開度調整を通じて吸入空気量の調量が行われているときには、吸入空気量が減量される方向にバルブ特性が変更されるときの電動アクチュエータの駆動速度が制限されていても、スロットル弁の開度調整によって吸入空気量は速やかに減量される。従って、この場合にも、内燃機関の出力や回転速度を速やかに低下させることができ、車両の減速感は好適に確保される。   When the intake air amount is being adjusted through the change of the valve characteristic, the driving speed of the electric actuator when the valve characteristic is changed in the direction in which the intake air amount is reduced is limited by the limiting means. Since the rate of reduction of the intake air amount becomes slow, the output reduction and the rotational speed reduction of the internal combustion engine also become slow. In this regard, according to the same configuration, when the intake air amount is being adjusted by changing the valve characteristics, the valve is set in a direction in which the intake air amount is reduced while the drive speed of the electric actuator is limited. When the characteristic is changed, the opening of the throttle valve is forcibly reduced, so that the intake air amount is reduced quickly, so that the output and rotation speed of the internal combustion engine can be reduced quickly. become. Therefore, for example, in a vehicle including a control device having the same configuration, even if the drive speed of the electric actuator is changed when the valve characteristic is changed in the direction in which the intake air amount is reduced, the feeling of deceleration of the vehicle is preferable. Secured. In this configuration, it is desirable to reduce the opening of the throttle valve so that at least the reduction rate of the intake air amount that is reduced by limiting the drive speed of the electric actuator can be compensated. By the way, when the intake air amount is adjusted by changing the valve characteristics and adjusting the opening of the throttle valve, the driving speed of the electric actuator when the valve characteristics are changed in the direction in which the intake air amount is reduced. Even if it is restricted, the intake air amount is quickly reduced by adjusting the opening of the throttle valve. Therefore, in this case as well, the output and rotational speed of the internal combustion engine can be quickly reduced, and a feeling of deceleration of the vehicle is suitably ensured.

請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の可変動弁機構の制御装置において、前記制限手段は、推定される前記負荷の大きさに応じて前記駆動速度の制限量を可変設定することをその要旨とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the control apparatus for a variable valve mechanism according to any one of the first to third aspects, the limiting means is configured to control the driving speed according to the estimated magnitude of the load. The gist is to variably set the limit amount.

同構成によれば、電動アクチュエータの駆動速度を制限する際の制限量を、電動アクチュエータの発熱状態に応じて適切に設定することができるようになる。なお、同構成においては、負荷が大きいときほど駆動速度が低くなるように上記制限量を可変設定することが望ましい。   According to this configuration, it is possible to appropriately set the limit amount for limiting the drive speed of the electric actuator according to the heat generation state of the electric actuator. In the same configuration, it is desirable to variably set the limit amount so that the driving speed decreases as the load increases.

上記制限手段にて電動アクチュエータの駆動速度を制限する際には、例えば単位時間当たりの駆動速度の変化量、いわば加速度を制限するほか、請求項5に記載の発明によるように、前記電動アクチュエータの最高駆動速度には上限値が設定されており、前記制限手段による前記駆動速度の制限に際しては、前記上限値が、前記駆動速度の非制限時よりも低い値に設定される、といった構成を採用することもできる。   When the driving speed of the electric actuator is limited by the limiting means, for example, the amount of change in the driving speed per unit time, that is, the acceleration is limited, and in addition, according to the invention described in claim 5, An upper limit value is set for the maximum driving speed, and the upper limit value is set to a value lower than that when the driving speed is not limited when the driving speed is limited by the limiting means. You can also

請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか1項に記載の可変動弁機構の制御装置において、前記推定手段は、前記電動アクチュエータへの供給電力に基づいて前記負荷を推定することをその要旨とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the control apparatus for a variable valve mechanism according to any one of the first to fifth aspects, the estimation means estimates the load based on power supplied to the electric actuator. The gist is to do.

電動アクチュエータに対する負荷が大きくなるほど、同電動アクチュエータへの供給電力は増大するようになるため、同構成によるように、電動アクチュエータに対する負荷の推定は、当該電動アクチュエータへの供給電力に基づいて推定することが可能である。なお、同構成において上記供給電力を示す値としては、例えば電動アクチュエータの駆動電流を用いることができる。また、デューティ制御により速度制御が行われる電動アクチュエータの場合には、供給電力を示す値としてデューティ比を用いることも可能である。   As the load on the electric actuator increases, the power supplied to the electric actuator increases. Therefore, as with the configuration, the load on the electric actuator is estimated based on the power supplied to the electric actuator. Is possible. In the same configuration, as a value indicating the supplied power, for example, a drive current of an electric actuator can be used. In the case of an electric actuator in which speed control is performed by duty control, a duty ratio can be used as a value indicating supplied power.

請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の可変動弁機構の制御装置において、前記推定手段は、前記供給電力が予め設定された閾値以上のときには増大される一方、同閾値に満たないときには減少されるカウンタ値に基づいて前記負荷を推定することをその要旨とする。   According to a seventh aspect of the present invention, in the control device for a variable valve mechanism according to the sixth aspect, the estimation means is increased when the supplied power is equal to or higher than a preset threshold value, while satisfying the same threshold value. The gist is to estimate the load on the basis of a counter value that is decreased when there is not.

同構成によれば、電動アクチュエータに対する負荷が大きく、温度が上昇するときには上記カウンタ値は増大され、電動アクチュエータに対する負荷が小さく、温度が低下するときには上記カウンタ値は減少される。このように同カウンタ値には、電動アクチュエータに対する負荷の増減履歴が反映され、そのカウンタ値が大きくなっていれば、電動アクチュエータに対する負荷が平均的に高くなっており、当該電動アクチュエータの温度は高くなっていると判断することができる。従って、同構成によれば、電動アクチュエータの発熱を招く上記負荷の状態をより適切に推定することができるようになる。   According to this configuration, the counter value is increased when the load on the electric actuator is large and the temperature rises, and the counter value is decreased when the load on the electric actuator is small and the temperature decreases. In this way, the counter value reflects the increase / decrease history of the load on the electric actuator. If the counter value is large, the load on the electric actuator is averagely high, and the temperature of the electric actuator is high. It can be determined that Therefore, according to this configuration, it is possible to more appropriately estimate the state of the load that causes heat generation of the electric actuator.

なお、上述したような供給電力を示す値としては、例えば電動アクチュエータの駆動電流を用いることができる。また、デューティ制御により速度制御が行われる電動アクチュエータの場合には、供給電力を示す値としてデューティ比を用いることも可能である。   In addition, as a value which shows the supply electric power as mentioned above, the drive current of an electric actuator can be used, for example. In the case of an electric actuator in which speed control is performed by duty control, a duty ratio can be used as a value indicating supplied power.

以下、本発明にかかる可変動弁機構の制御装置を具体化した一実施形態について、図1〜図6を併せ参照して説明する。
図1及び図2に示すように、車両に搭載される内燃機関は複数の気筒を有しており、そのシリンダヘッド2には、吸気通路3に連通された吸気ポート2aや排気通路に連通された排気ポート2bが形成されている。吸気通路3の上流側には、吸入空気量を調量するスロットル弁4が設けられている。このスロットル弁4の開度は、後述する制御装置200によって制御される。
Hereinafter, an embodiment in which a control device for a variable valve mechanism according to the present invention is embodied will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 and 2, an internal combustion engine mounted on a vehicle has a plurality of cylinders, and the cylinder head 2 communicates with an intake port 2 a communicated with an intake passage 3 and an exhaust passage. An exhaust port 2b is formed. On the upstream side of the intake passage 3, a throttle valve 4 for adjusting the intake air amount is provided. The opening degree of the throttle valve 4 is controlled by a control device 200 described later.

上記吸気ポート2aには、機関バルブを構成する吸気バルブ10が設けられており、排気ポート2bには、機関バルブを構成する排気バルブ15が設けられている。
また、シリンダヘッド2には、吸気バルブ10及び排気バルブ15にそれぞれ対応した吸気弁駆動機構40及び排気弁駆動機構45が設けられている。
The intake port 2a is provided with an intake valve 10 constituting an engine valve, and the exhaust port 2b is provided with an exhaust valve 15 constituting an engine valve.
The cylinder head 2 is provided with an intake valve drive mechanism 40 and an exhaust valve drive mechanism 45 corresponding to the intake valve 10 and the exhaust valve 15, respectively.

排気弁駆動機構45には、各排気バルブ15に対応してラッシュアジャスタ17が設けられるとともに、このラッシュアジャスタ17と排気バルブ15との間にはロッカアーム18が架設されている。ロッカアーム18は、その一端がラッシュアジャスタ17に支持されるとともに他端が排気バルブ15の基端部に当接されている。また、シリンダヘッド2に回転可能に支持された排気カムシャフト7には複数の排気用カム8が形成されており、それら排気用カム8の外周面はロッカアーム18に設けられたローラ18aに当接されている。排気バルブ15にはリテーナ15aが設けられるとともに、このリテーナ15aとシリンダヘッド2との間にはバルブスプリング16が設けられている。このバルブスプリング16の付勢力によって排気バルブ15は閉弁方向に付勢されている。そしてこれにより、ロッカアーム18のローラ18aは排気用カム8の外周面に押圧されている。機関運転時に排気用カム8が回転すると、ロッカアーム18はラッシュアジャスタ17により支持される部分を支点として揺動する。その結果、排気バルブ15はロッカアーム18によって開閉駆動されるようになる。   The exhaust valve drive mechanism 45 is provided with a lash adjuster 17 corresponding to each exhaust valve 15, and a rocker arm 18 is installed between the lash adjuster 17 and the exhaust valve 15. One end of the rocker arm 18 is supported by the lash adjuster 17 and the other end is in contact with the proximal end portion of the exhaust valve 15. A plurality of exhaust cams 8 are formed on the exhaust cam shaft 7 rotatably supported by the cylinder head 2, and the outer peripheral surfaces of the exhaust cams 8 abut on rollers 18 a provided on the rocker arm 18. Has been. The exhaust valve 15 is provided with a retainer 15 a and a valve spring 16 is provided between the retainer 15 a and the cylinder head 2. The exhaust valve 15 is urged in the valve closing direction by the urging force of the valve spring 16. As a result, the roller 18 a of the rocker arm 18 is pressed against the outer peripheral surface of the exhaust cam 8. When the exhaust cam 8 rotates during engine operation, the rocker arm 18 swings about a portion supported by the lash adjuster 17 as a fulcrum. As a result, the exhaust valve 15 is driven to open and close by the rocker arm 18.

一方、吸気弁駆動機構40には、排気側と同様にバルブスプリング11、リテーナ10a、ロッカアーム12、ローラ12a及びラッシュアジャスタ13が設けられている。また、シリンダヘッド2に回転可能に支持された吸気カムシャフト5には複数の吸気用カム6が形成されている。   On the other hand, the intake valve drive mechanism 40 is provided with a valve spring 11, a retainer 10a, a rocker arm 12, a roller 12a, and a lash adjuster 13 as in the exhaust side. A plurality of intake cams 6 are formed on the intake camshaft 5 that is rotatably supported by the cylinder head 2.

一方、吸気弁駆動機構40には、排気弁駆動機構45とは異なり、吸気用カム6とロッカアーム12との間に吸気バルブ10のバルブ特性を変更する可変動弁機構20が設けられている。この可変動弁機構20によって、吸気バルブ10の最大リフト量と作用角(吸気バルブ10の開弁期間に一致する値)とが変更される。   On the other hand, unlike the exhaust valve drive mechanism 45, the intake valve drive mechanism 40 is provided with a variable valve mechanism 20 that changes the valve characteristics of the intake valve 10 between the intake cam 6 and the rocker arm 12. The variable valve mechanism 20 changes the maximum lift amount and the operating angle of the intake valve 10 (a value that coincides with the valve opening period of the intake valve 10).

その可変動弁機構20は入力部23と一対の出力部24とを有しており、これら入力部23及び出力部24はシリンダヘッド2に固定された支持パイプ22に揺動可能に支持されている。ロッカアーム12は、吸気バルブ10の基端部及びラッシュアジャスタ13によって出力部24側に付勢されており、そのローラ12aが出力部24の外周面に当接されている。また、入力部23とシリンダヘッド2との間には、スプリング14が設けられており、このスプリング14の付勢力によって入力部23に設けられたローラ23bが吸気用カム6に付勢されている。   The variable valve mechanism 20 has an input portion 23 and a pair of output portions 24, and the input portion 23 and the output portion 24 are swingably supported by a support pipe 22 fixed to the cylinder head 2. Yes. The rocker arm 12 is urged toward the output portion 24 by the proximal end portion of the intake valve 10 and the lash adjuster 13, and the roller 12 a is in contact with the outer peripheral surface of the output portion 24. Further, a spring 14 is provided between the input portion 23 and the cylinder head 2, and a roller 23 b provided in the input portion 23 is biased by the intake cam 6 by the biasing force of the spring 14. .

機関運転時に吸気用カム6が回転すると、同吸気用カム6はローラ23bに摺接しつつ入力部23を押圧し、これにより出力部24が支持パイプ22の周方向に揺動するようになる。そして出力部24が揺動すると、ロッカアーム12はラッシュアジャスタ13により支持される部分を支点として揺動する。その結果、吸気バルブ10はロッカアーム12によって開閉駆動されるようになる。   When the intake cam 6 rotates during engine operation, the intake cam 6 presses the input portion 23 while being in sliding contact with the roller 23b, so that the output portion 24 swings in the circumferential direction of the support pipe 22. When the output unit 24 swings, the rocker arm 12 swings using the portion supported by the lash adjuster 13 as a fulcrum. As a result, the intake valve 10 is driven to open and close by the rocker arm 12.

次に、図3を参照して可変動弁機構20の構造について詳述する。
同図3に示されるように、入力部23は各出力部24の間に設けられており、これら入力部23と出力部24との内部には略円筒状の連通空間が形成されている。また、入力部23の内周面にはヘリカルスプライン23aが形成されるとともに、出力部24の内周面にはこの入力部23のヘリカルスプライン23aと逆向きに傾斜するヘリカルスプライン24aが形成されている。
Next, the structure of the variable valve mechanism 20 will be described in detail with reference to FIG.
As shown in FIG. 3, the input unit 23 is provided between the output units 24, and a substantially cylindrical communication space is formed inside the input unit 23 and the output unit 24. A helical spline 23a is formed on the inner peripheral surface of the input unit 23, and a helical spline 24a that is inclined in the opposite direction to the helical spline 23a of the input unit 23 is formed on the inner peripheral surface of the output unit 24. Yes.

入力部23と出力部24との内部に形成された空間には、略円筒状のスライダギア26が設けられている。このスライダギア26の外周面の中央部分には、入力部23のヘリカルスプライン23aに噛合するヘリカルスプライン26aが形成されるとともに、その外周面の両端部には出力部24のヘリカルスプライン24aに噛合するヘリカルスプライン26bが形成されている。   A substantially cylindrical slider gear 26 is provided in a space formed inside the input unit 23 and the output unit 24. A helical spline 26a that meshes with the helical spline 23a of the input portion 23 is formed at the center portion of the outer peripheral surface of the slider gear 26, and meshes with the helical spline 24a of the output portion 24 at both ends of the outer peripheral surface. A helical spline 26b is formed.

また、この略円筒状のスライダギア26の内壁には、その円周方向に沿って延びる溝29が形成されており、この溝29にはブッシュ28が嵌合されている。尚、このブッシュ28は、溝29の伸びる方向に沿って同溝29の内周面を摺動することができるであるが、スライダギア26の軸方向における変位は規制されている。   Further, a groove 29 extending along the circumferential direction is formed on the inner wall of the substantially cylindrical slider gear 26, and a bush 28 is fitted in the groove 29. The bush 28 can slide on the inner peripheral surface of the groove 29 along the direction in which the groove 29 extends, but the displacement of the slider gear 26 in the axial direction is restricted.

スライダギア26の内部に形成された貫通空間には、支持パイプ22が挿入されている。また、上記支持パイプ22には、その軸方向に沿って駆動可能なコントロールシャフト21が挿入されている。支持パイプ22の管壁にはその軸方向に延びる長孔22aが形成されている。また、スライダギア26とコントロールシャフト21との間には、長孔22aを通じてスライダギア26とコントロールシャフト21とを連結する係止ピン27が設けられている。この係止ピン27の一端がコントロールシャフト21に形成された凹部(図示略)に挿入されるとともに、他端がブッシュ28に形成された貫通孔28aに挿入されている。   A support pipe 22 is inserted into the through space formed inside the slider gear 26. A control shaft 21 that can be driven along the axial direction of the support pipe 22 is inserted into the support pipe 22. A long hole 22 a extending in the axial direction is formed in the tube wall of the support pipe 22. A locking pin 27 is provided between the slider gear 26 and the control shaft 21 to connect the slider gear 26 and the control shaft 21 through the long hole 22a. One end of the locking pin 27 is inserted into a recess (not shown) formed in the control shaft 21, and the other end is inserted into a through hole 28 a formed in the bush 28.

こうした可変動弁機構20にあって、コントロールシャフト21がその軸方向に沿って一方の方向に変位すると、これに連動してスライダギア26も軸方向に変位する。スライダギア26の外周面に形成されたヘリカルスプライン26a、26bは、入力部23及び出力部24の内周面に形成されたヘリカルスプライン23a、24aとそれぞれ噛合っているため、スライダギア26がその軸方向に駆動すると、入力部23と出力部24とは互いに逆の方向に回転する。その結果、入力部23と出力部24との相対位相差が大きくなって、ロッカアーム12の揺動量が増大することにより、図4に矢印Xにて示すごとく、吸気バルブ10の最大リフト量VL及び作用角INCAMは同期して増大し、内燃機関の吸入空気量は増量される。逆に、コントロールシャフト21がその軸方向に沿って他方の方向に変位すると、入力部23と出力部24との相対位相差が小さくなって、ロッカアーム12の揺動量が減少することにより、図4に矢印Yにて示すごとく、吸気バルブ10の最大リフト量VL及び作用角INCAMは同期して減少し、内燃機関の吸入空気量は減量される。   In such a variable valve mechanism 20, when the control shaft 21 is displaced in one direction along its axial direction, the slider gear 26 is also displaced in the axial direction in conjunction therewith. The helical splines 26a and 26b formed on the outer peripheral surface of the slider gear 26 mesh with the helical splines 23a and 24a formed on the inner peripheral surfaces of the input portion 23 and the output portion 24, respectively. When driven in the axial direction, the input unit 23 and the output unit 24 rotate in directions opposite to each other. As a result, the relative phase difference between the input unit 23 and the output unit 24 increases, and the rocking amount of the rocker arm 12 increases, so that the maximum lift amount VL of the intake valve 10 and the intake valve 10 as shown by the arrow X in FIG. The working angle INCAM increases synchronously, and the intake air amount of the internal combustion engine is increased. On the contrary, when the control shaft 21 is displaced in the other direction along the axial direction, the relative phase difference between the input unit 23 and the output unit 24 becomes small, and the rocking amount of the rocker arm 12 is reduced. As indicated by an arrow Y, the maximum lift amount VL and the working angle INCAM of the intake valve 10 decrease synchronously, and the intake air amount of the internal combustion engine is decreased.

先の図2に示すように、コントロールシャフト21の基端部(図2の右側)には、回転直動変換機構100が接続されており、この回転直動変換機構100には、電動アクチュエータである電動モータ62が接続されている。この電動モータ62には、同電動モータ62への供給電力を制御する駆動回路63が接続されており、この駆動回路63は、制御装置200に接続されている。なお、その駆動回路63には、電動モータ62の駆動電流CUを検出する検出回路が組み込まれている。   As shown in FIG. 2, a rotation / linear motion conversion mechanism 100 is connected to the base end portion (right side of FIG. 2) of the control shaft 21, and the rotation / linear motion conversion mechanism 100 is connected to an electric actuator. A certain electric motor 62 is connected. The electric motor 62 is connected to a drive circuit 63 that controls power supplied to the electric motor 62, and the drive circuit 63 is connected to the control device 200. The drive circuit 63 incorporates a detection circuit that detects the drive current CU of the electric motor 62.

回転直動変換機構100は、電動モータ62の回転運動をコントロールシャフト21の軸方向への直線運動に変換する機構であり、電動モータ62を正回転させたり、逆回転させたりすると、その回転が回転直動変換機構100によってコントロールシャフト21の往復動に変換される。   The rotation / linear motion conversion mechanism 100 is a mechanism that converts the rotational motion of the electric motor 62 into a linear motion in the axial direction of the control shaft 21. When the electric motor 62 is rotated forward or backward, the rotation is converted. It is converted into a reciprocating motion of the control shaft 21 by the rotation / linear motion converting mechanism 100.

上記電動モータ62には、位置センサ64が設けられている。この位置センサ64は、電動モータ62のロータと一体回転する多極マグネットの磁気変化を利用してそのロータの回転位相変化に応じた信号を出力する。ここで、上記コントロールシャフト21は、電動モータ62のロータの回転方向に応じて往復動される。従って、ロータの回転位相変化を示す位置センサ64の出力信号は、コントロールシャフト21の位置情報である移動量を示すものになる。また、コントロールシャフト21が移動することで吸気バルブ10の最大リフト量VL及び作用角INCAMは変更される。従って、位置センサ64の出力信号に基づいて吸気バルブ10の最大リフト量VLや作用角INCAMについてその実値が検出される。   The electric motor 62 is provided with a position sensor 64. The position sensor 64 uses a magnetic change of a multipolar magnet that rotates integrally with the rotor of the electric motor 62 to output a signal corresponding to a change in the rotational phase of the rotor. Here, the control shaft 21 is reciprocated according to the rotation direction of the rotor of the electric motor 62. Therefore, the output signal of the position sensor 64 indicating the rotational phase change of the rotor indicates the amount of movement that is position information of the control shaft 21. Further, the maximum lift amount VL and the operating angle INCAM of the intake valve 10 are changed by the movement of the control shaft 21. Therefore, actual values of the maximum lift amount VL and the working angle INCAM of the intake valve 10 are detected based on the output signal of the position sensor 64.

上記制御装置200には、内燃機関の各種制御を行う装置であって、上記位置センサ64や、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ70、及びクランクシャフトの回転位相を検出するクランク角センサ71等、機関運転状態を検出する各種センサが接続されている。   The control device 200 is a device that performs various controls of the internal combustion engine, and includes the position sensor 64, an accelerator sensor 70 that detects the operation amount of the accelerator pedal, and a crank angle sensor 71 that detects the rotational phase of the crankshaft. Various sensors for detecting the engine operating state are connected.

本実施形態では、例えば、内燃機関の暖機が完了するまでは、上記可変動弁機構20による吸気バルブ10のバルブ特性の変更とスロットル弁4の開度調整とを通じて吸入空気量が調量される。そして、内燃機関の暖機が完了すると、スロットル弁4は基本的に全開付近の開度に固定され、吸入空気量の調量は可変動弁機構20による吸気バルブ10のバルブ特性の変更を通じて行われる。   In the present embodiment, for example, until the warm-up of the internal combustion engine is completed, the intake air amount is adjusted through the change of the valve characteristic of the intake valve 10 by the variable valve mechanism 20 and the adjustment of the opening degree of the throttle valve 4. The When the warm-up of the internal combustion engine is completed, the throttle valve 4 is basically fixed at an opening near the fully open position, and the intake air amount is adjusted by changing the valve characteristics of the intake valve 10 by the variable valve mechanism 20. Is called.

制御装置200は、上記各種センサによって検出される運転状態に基づいて要求吸入空気量を算出し、その要求吸入空気量が得られるように上記作用角INCAMの目標値(以下、目標作用角INCAMpという)を設定する。なお、基本的には、アクセルペダルの操作量が大きいほど、算出される要求吸入空気量は大きくなり、目標作用角INCAMpも大きくされる。そして、作用角INCAMが目標作用角INCAMpと一致するように電動モータ62の駆動制御が行われることにより吸入空気量の調量が行われる。電動モータ62の駆動制御に際しては、機関の運転状態の変化に追従して吸気バルブ10のバルブ特性が速やかに変更されるように、作用角INCAMと目標作用角INCAMpとの偏差が大きいときほど、電動モータ62の駆動速度は速くされる。   The control device 200 calculates a required intake air amount based on the operating state detected by the various sensors, and obtains a target value of the working angle INCAM (hereinafter referred to as a target working angle INCAMp) so that the required intake air amount is obtained. ) Is set. Basically, the greater the amount of operation of the accelerator pedal, the greater the calculated required intake air amount and the larger the target operating angle INCAMp. The intake air amount is adjusted by controlling the drive of the electric motor 62 so that the operating angle INCAM matches the target operating angle INCAMp. In the drive control of the electric motor 62, the larger the deviation between the working angle INCAM and the target working angle INCAMp, the faster the valve characteristic of the intake valve 10 changes following the change in the operating state of the engine. The driving speed of the electric motor 62 is increased.

また、本実施形態では、電動モータ62に対してパルス状の電圧を供給するようにしており、パルス状に供給される電圧のデューティ比を変更する、いわゆるデューティ制御を行って電動モータ62への供給電力を調整することで、当該電動モータ62の回転速度は制御される。さらに、電動モータ62に対する負荷が大きくなって同電動モータ62の回転速度が低下するようなときには、デューティ比を大きくして供給電力を増大させることにより、そうした回転速度の低下を抑えるようにしている。   Further, in the present embodiment, a pulse voltage is supplied to the electric motor 62, and so-called duty control is performed to change the duty ratio of the voltage supplied in a pulse shape to the electric motor 62. The rotational speed of the electric motor 62 is controlled by adjusting the supply power. Further, when the load on the electric motor 62 increases and the rotation speed of the electric motor 62 decreases, the decrease in the rotation speed is suppressed by increasing the supplied power by increasing the duty ratio. .

ところで、上記電動モータ62に対する負荷が大きくなると、同電動モータ62への供給電力は増大し、当該電動モータ62の温度(以下、モータ温度という)が過剰に高くなるおそれがある。   By the way, when the load on the electric motor 62 increases, the power supplied to the electric motor 62 increases, and the temperature of the electric motor 62 (hereinafter referred to as motor temperature) may become excessively high.

このようにモータ温度が過剰に高くなると、例えば、モータ内の巻線の電気抵抗が増大して出力トルクが低下したり、熱ストレスにより巻線被覆の耐久性が低下したり、場合によっては巻線自体が焼損したりするおそれがある。   If the motor temperature becomes excessively high in this way, for example, the electrical resistance of the windings in the motor increases and the output torque decreases, the durability of the winding coating decreases due to thermal stress, and in some cases the windings The wire itself may burn out.

なお、電動モータ62に対する負荷が大きくなる一例として、アクセルペダルの操作量が短い周期で頻繁に増大及び減少されるなどして、作用角INCAMの変更を通じた吸入空気量の増量及び減量が短い周期で頻繁に行われる状態などが挙げられる。こうした状態では、電動モータ62の駆動方向も短い周期で頻繁に切り替えられることになる。そのため、一方向に(例えば上記作用角が大きくなる方向に)向けて急速に駆動されていた電動モータ62の駆動方向が他方向に(例えば上記作用角が小さくなる方向に)切り替えられる際には、可変動弁機構20や回転直動変換機構100、或いは電動モータ62の可動部にそれまで作用していた一方向への比較的大きな慣性力を打ち消す必要がある。従って、電動モータ62に対する負荷は非常に大きくなりやすい。   As an example in which the load on the electric motor 62 increases, a cycle in which the amount of increase and decrease in the intake air amount through the change of the operating angle INCAM is short, for example, the operation amount of the accelerator pedal is frequently increased and decreased in a short cycle. The state that is frequently performed in is mentioned. In such a state, the driving direction of the electric motor 62 is also frequently switched in a short cycle. Therefore, when the driving direction of the electric motor 62 that has been rapidly driven in one direction (for example, in the direction in which the operating angle increases) is switched to another direction (for example, in the direction in which the operating angle decreases). It is necessary to cancel the relatively large inertial force in one direction that has been applied to the movable valve mechanism 20, the rotary / linear motion conversion mechanism 100, or the movable portion of the electric motor 62 so far. Therefore, the load on the electric motor 62 tends to be very large.

そこで、本実施形態では、電動モータ62に対する負荷が大きくなったときには、同電動モータ62の過熱を抑えるために当該電動モータ62の駆動速度を制限するようにしているが、そうした制限を適切な条件下で実行することにより、その制限の実行が機関運転状態に与える影響を極力抑えるようにしている。   Therefore, in this embodiment, when the load on the electric motor 62 increases, the drive speed of the electric motor 62 is limited in order to suppress overheating of the electric motor 62. By executing below, the influence of the execution of the restriction on the engine operating state is suppressed as much as possible.

図5に、電動モータ62の駆動速度を制限する処理についてその手順を示し、図6に、その制限処理によって算出される各種値の変化態様を示す。なお、図5に示す制限処理は、制御装置200によって所定周期毎に繰り返し実行され、その制限処理を実行する制御装置200は、上記推定手段及び制限手段を構成している。   FIG. 5 shows the procedure for the process of limiting the drive speed of the electric motor 62, and FIG. 6 shows how the various values calculated by the limit process are changed. Note that the limiting process illustrated in FIG. 5 is repeatedly executed by the control device 200 at predetermined intervals, and the control device 200 that executes the limiting process constitutes the estimation unit and the limiting unit.

本処理が開始されるとまず、電動モータ62の駆動電流CUが読み込まれる(S100)。
次に、駆動電流CUが閾値α以上であるか否かが判定される(S110)。この閾値αには、電動モータ62に対する負荷の増大によって同電動モータ62が過熱するおそれがあるか否かを判定することのできる値が適宜設定されている。
When this process is started, first, the drive current CU of the electric motor 62 is read (S100).
Next, it is determined whether or not the drive current CU is greater than or equal to the threshold value α (S110). The threshold value α is appropriately set to a value that can determine whether or not the electric motor 62 may be overheated due to an increase in load on the electric motor 62.

そして、駆動電流CUが閾値α以上である場合には(S110:YES)、カウンタ値Cに加算値Iが加算され(S120)、駆動電流CUが閾値α未満である場合には(S110:NO)、カウンタ値Cから減算値Dが減算される(S130)。なお、本実施形態では、カウンタ値Cの初期値として「0」が設定されており、加算値I及び減算値Dは固定値であってその値には「1」が設定されているが、各値をその他の値を設定してもよい。また、ステップS120やステップS130での処理は、換言すればカウンタ値Cの加減算は、機関始動後に初めて駆動電流CUが閾値α以上となった時点から開始される。   When the drive current CU is greater than or equal to the threshold value α (S110: YES), the addition value I is added to the counter value C (S120), and when the drive current CU is less than the threshold value α (S110: NO) ), The subtraction value D is subtracted from the counter value C (S130). In this embodiment, “0” is set as the initial value of the counter value C, and the addition value I and the subtraction value D are fixed values, and “1” is set as the value. Other values may be set for each value. In other words, the processing in step S120 and step S130 starts addition / subtraction of the counter value C from the time when the drive current CU becomes equal to or greater than the threshold value α for the first time after the engine is started.

上記ステップS110〜ステップS130の処理により、電動モータ62に対する負荷が大きく、モータ温度が上昇するときには上記カウンタ値Cは増大される(図6の時刻t1〜時刻t2、時刻t3以降)。一方、電動モータ62に対する負荷が小さく、モータ温度が低下するときには上記カウンタ値Cは減少される(図6の時刻t2〜時刻t3)。このように、カウンタ値Cには、電動モータ62に対する負荷の増減履歴が反映され、そのカウンタ値Cが大きくなっていれば、電動モータ62に対する負荷が平均的に高くなっており、モータ温度は高くなっていると判断することができる。従って、カウンタ値Cに基づき、電動モータ62の発熱を招く上記負荷の状態は適切に推定される。   The counter value C is increased when the load on the electric motor 62 is large and the motor temperature rises by the processing of Steps S110 to S130 (from time t1 to time t2 and after time t3 in FIG. 6). On the other hand, when the load on the electric motor 62 is small and the motor temperature decreases, the counter value C is decreased (time t2 to time t3 in FIG. 6). Thus, the counter value C reflects the increase / decrease history of the load on the electric motor 62. If the counter value C is large, the load on the electric motor 62 is averagely high, and the motor temperature is It can be determined that it is higher. Therefore, based on the counter value C, the state of the load causing heat generation of the electric motor 62 is appropriately estimated.

次に、更新されたカウンタ値Cが判定値CL以上であるか否かが判定される(S140)。この判定値CLには、電動モータ62に対する負荷が平均的に高くなっており、モータ温度が過剰に高くなっていると判断することができる値が適宜設定されている。   Next, it is determined whether or not the updated counter value C is greater than or equal to the determination value CL (S140). The determination value CL is appropriately set to a value that can determine that the load on the electric motor 62 is high on average and the motor temperature is excessively high.

そして、カウンタ値Cが判定値CL以上である場合には(S140:YES、図6の時刻t4)、電動モータ62に対する負荷が平均的に高くなっており、モータ温度が過剰に高くなるおそれがあると判断される。そして、この場合には、作用角INCAMが小さくされるときの電動モータ62の上限速度Smaxが低下されることにより、電動モータ62の駆動速度は制限される(S150)。   When the counter value C is equal to or greater than the determination value CL (S140: YES, time t4 in FIG. 6), the load on the electric motor 62 is high on average, and the motor temperature may become excessively high. It is judged that there is. In this case, the drive speed of the electric motor 62 is limited by reducing the upper limit speed Smax of the electric motor 62 when the working angle INCAM is reduced (S150).

この上限速度Smaxは、電動モータ62の最高回転速度(最高駆動速度)を規制するための上限値であり、可変動弁機構20や回転直動変換機構100において機構的に可能な最高作動速度が電動モータ62の最高回転速度よりも低くなっているために設定されている値である。そして、通常は、作用角INCAMが小さくされるときの上限速度Smax及び作用角INCAMが大きくされるときの上限速度Smaxとして、同一の基本値BAが設定されている。   This upper limit speed Smax is an upper limit value for restricting the maximum rotation speed (maximum drive speed) of the electric motor 62, and the maximum operation speed that is mechanically possible in the variable valve mechanism 20 and the rotation / linear motion conversion mechanism 100 is the upper limit speed Smax. This value is set because it is lower than the maximum rotation speed of the electric motor 62. Normally, the same basic value BA is set as the upper limit speed Smax when the working angle INCAM is reduced and as the upper limit speed Smax when the working angle INCAM is increased.

上記ステップS150では、作用角INCAMが小さくされるときの電動モータ62の上限速度Smaxを上記基本値BAから制限値LTに変更する処理が行われる。その制限値LTは、基本値BAよりも低い固定値であって、モータ温度の上昇を抑えることのできる最高回転速度が適宜設定されている。   In step S150, a process of changing the upper limit speed Smax of the electric motor 62 when the working angle INCAM is reduced from the basic value BA to the limit value LT is performed. The limit value LT is a fixed value lower than the basic value BA, and a maximum rotation speed capable of suppressing an increase in motor temperature is appropriately set.

そして、ステップS150の処理が行われると、次に、スロットル弁4による吸入空気量の調量が実行されているか否かが判定され(S160)、スロットル弁4による吸入空気量の調量が実行されているとき(例えば暖機完了前など)には(S160:YES)、本処理は一旦終了される。   When the processing in step S150 is performed, it is next determined whether or not the intake air amount is adjusted by the throttle valve 4 (S160), and the intake air amount is adjusted by the throttle valve 4. If it is being performed (for example, before the completion of warm-up) (S160: YES), this process is temporarily terminated.

一方、スロットル弁4による吸入空気量の調量が実行されていないとき(例えば暖機完了後など)には(S160:NO)、スロットル弁4の開度減少フラグFCが「OFF」から「ON」にされて(S170)、本処理は一旦終了される。この開度減少フラグFCが「ON」に設定されているときには、作用角INCAMが小さくなる方向に電動モータ62が駆動されるときにスロットル弁4の開度を減少させる開度減少処理が実行される。   On the other hand, when the adjustment of the intake air amount by the throttle valve 4 is not executed (for example, after completion of warm-up) (S160: NO), the opening reduction flag FC of the throttle valve 4 is changed from “OFF” to “ON”. (S170), the process is temporarily terminated. When the opening reduction flag FC is set to “ON”, an opening reduction process for reducing the opening of the throttle valve 4 is executed when the electric motor 62 is driven in a direction in which the working angle INCAM decreases. The

この開度減少処理は、次の理由により行われる。すなわち、作用角INCAMが小さくされるときの電動モータ62の駆動速度が制限されると、吸入空気量の減量速度が遅くなるため、内燃機関の出力低下や回転速度低下も遅くなる。ここで、スロットル弁4による吸入空気量の調量が実行されているときには、作用角INCAMが小さくされるときにスロットル弁4の開度も減少される。従って、この場合には、電動モータ62の駆動速度を制限しても、スロットル弁4の開度が減少されることによって、吸入空気量の減量速度は十分に確保される。   This opening reduction process is performed for the following reason. That is, if the drive speed of the electric motor 62 when the operating angle INCAM is reduced is limited, the rate of reduction of the intake air amount is slowed down, so that the output reduction and the rotational speed reduction of the internal combustion engine are also slowed down. Here, when the adjustment of the intake air amount by the throttle valve 4 is being executed, the opening degree of the throttle valve 4 is also reduced when the operating angle INCAM is reduced. Therefore, in this case, even if the drive speed of the electric motor 62 is limited, the opening speed of the throttle valve 4 is reduced, so that a sufficient reduction speed of the intake air amount is ensured.

一方、スロットル弁4による吸入空気量の調量が実行されていないとき、換言すれば可変動弁機構20による作用角INCAMの変更によって吸入空気量の調量が行われているときには、上述したように吸入空気量の減量速度が遅くなってしまう。そこで、スロットル弁4による吸入空気量の調量が実行されていないときには上記開度減少処理を実行することで、電動モータ62の駆動を通じて吸入空気量が減量される方向に吸気バルブ10のバルブ特性が変更されるときにあって、同電動モータ62の駆動速度が制限されているときには、スロットル弁4の開度が強制的に減少される。そのため、吸入空気量は速やかに減量されるようになり、内燃機関の出力や回転速度は速やかに低下するようになる。従って、本実施形態における制御装置200を備える車両においては、作用角INCAMが小さくされるときの電動モータ62の駆動速度が制限されても、車両の減速感は適切に確保される。なお、この開度減少処理の実行時におけるスロットル弁4の開度減少量は、電動モータ62の駆動速度を制限することによって低下する吸入空気量の減量速度を少なくとも補償できるようにその量が適宜設定されている。簡易的には、スロットル弁4が全閉状態となるようにその開度減少量を設定してもよい。   On the other hand, when the adjustment of the intake air amount by the throttle valve 4 is not executed, in other words, when the intake air amount is adjusted by changing the operating angle INCAM by the variable valve mechanism 20, as described above. In addition, the rate of reduction of the intake air amount becomes slow. Thus, when the intake air amount is not adjusted by the throttle valve 4, the opening degree reducing process is executed, so that the valve characteristic of the intake valve 10 is reduced in the direction in which the intake air amount is reduced through the driving of the electric motor 62. Is changed, and when the drive speed of the electric motor 62 is limited, the opening of the throttle valve 4 is forcibly reduced. Therefore, the intake air amount is quickly reduced, and the output and rotation speed of the internal combustion engine are rapidly reduced. Therefore, in a vehicle including the control device 200 according to the present embodiment, even when the driving speed of the electric motor 62 when the working angle INCAM is reduced is limited, a feeling of deceleration of the vehicle is appropriately ensured. It should be noted that the amount of decrease in the opening of the throttle valve 4 at the time of execution of the opening decrease processing is appropriately determined so that at least the reduction rate of the intake air amount that is reduced by limiting the drive speed of the electric motor 62 can be compensated. Is set. For simplicity, the degree of opening reduction may be set so that the throttle valve 4 is fully closed.

他方、上記ステップS140にて、カウンタ値Cが判定値CL未満であると判定される場合には(S140:NO)、作用角INCAMが小さくされるときの電動モータ62の上限速度Smaxとして上記基本値BAが設定される(S180)。このステップS180の処理が行われるときに、作用角INCAMが小さくされるときの電動モータ62の上限速度Smaxが上記制限値LTに設定されていたときには、その上限速度Smaxは、制限値LTから基本値BAに変更され、これにより電動モータ62の駆動速度に対する制限は解除される。また、ステップS180の処理が行われるときに、作用角INCAMが小さくされるときの電動モータ62の上限速度Smaxが上記基本値BAに設定されていたときには、その上限速度Smaxは基本値BAにて維持され、これにより電動モータ62の駆動速度に対する制限は非実行とされる。そして、ステップS180の処理が行われると、本処理は一旦終了される。   On the other hand, when it is determined in step S140 that the counter value C is less than the determination value CL (S140: NO), the basic speed is set as the upper limit speed Smax of the electric motor 62 when the operating angle INCAM is decreased. A value BA is set (S180). When the process of step S180 is performed, if the upper limit speed Smax of the electric motor 62 when the working angle INCAM is reduced is set to the limit value LT, the upper limit speed Smax is determined based on the limit value LT. The value BA is changed, and thereby the restriction on the driving speed of the electric motor 62 is released. If the upper limit speed Smax of the electric motor 62 when the working angle INCAM is reduced is set to the basic value BA when the process of step S180 is performed, the upper limit speed Smax is the basic value BA. Thus, the restriction on the driving speed of the electric motor 62 is not executed. And if the process of step S180 is performed, this process will be once complete | finished.

図7に、上述した制限処理による作用を示す。なお、図7には、電動モータ62に対する負荷(カウンタ値C)が判定値CLを超えていると判定されているときの態様を示す。
この図7に示すように、カウンタ値Cが判定値CLを超えているときには、作用角INCAMが小さくされるときの電動モータ62の上限速度Smaxが、基準値BAから制限値LTに変更される。これにより、駆動方向が切り替えられる電動モータ62について、作用角INCAMが小さくなる方向に駆動されるときの電動モータ62の駆動速度のみ、即ち吸入空気量が減量される方向に吸気バルブ10のバルブ特性が変更されるときの電動モータ62の駆動速度のみが制限される。
FIG. 7 shows the operation of the restriction process described above. FIG. 7 shows an aspect when it is determined that the load (counter value C) on the electric motor 62 exceeds the determination value CL.
As shown in FIG. 7, when the counter value C exceeds the determination value CL, the upper limit speed Smax of the electric motor 62 when the operating angle INCAM is reduced is changed from the reference value BA to the limit value LT. . Thus, with respect to the electric motor 62 whose driving direction is switched, only the driving speed of the electric motor 62 when driven in the direction in which the working angle INCAM is reduced, that is, the valve characteristic of the intake valve 10 in the direction in which the intake air amount is reduced. Only the driving speed of the electric motor 62 when the change is made is limited.

このように作用角INCAMが小さくなる方向に駆動されるときの駆動速度が制限される(上限速度Smax=制限値LT)ことにより、作用角INCAMが小さくなる方向に電動モータ62が駆動されるとき(時刻tb〜td)の同電動モータ62の駆動速度は、非制限時(上限速度Smax=基準値BA)よりも遅くなる。従って、作用角INCAMが小さくなる方向に駆動されるときの電動モータ62の発熱が抑えられ、これにより同電動モータ62の過熱が抑えられるようになる。   In this way, when the electric motor 62 is driven in a direction in which the working angle INCAM is reduced by limiting the driving speed when the driving angle INCAM is reduced (upper limit speed Smax = limit value LT). The drive speed of the electric motor 62 at (time tb to td) is slower than that when not limited (upper limit speed Smax = reference value BA). Therefore, the heat generation of the electric motor 62 when it is driven in the direction in which the working angle INCAM is reduced is suppressed, and thereby the overheating of the electric motor 62 is suppressed.

一方、他方向に駆動されるときの駆動速度、すなわち作用角INCAMが大きくなる方向に電動モータ62が駆動されるときの駆動速度については制限されない(時刻ta〜tb)。そのため、作用角INCAMが小さくなる方向に電動モータ62が駆動されるときには、作用角INCAMを速やかに変更させることができ、これにより機関出力の増大を速やかに図ることができる。   On the other hand, the driving speed when driven in the other direction, that is, the driving speed when the electric motor 62 is driven in the direction in which the working angle INCAM is increased is not limited (time ta to tb). For this reason, when the electric motor 62 is driven in a direction in which the working angle INCAM is decreased, the working angle INCAM can be quickly changed, whereby the engine output can be quickly increased.

このように、電動モータ62に対する負荷が判定値CLを超えた場合に、電動モータ62の駆動速度を単に制限するのではなく、一方向に駆動されるときの駆動速度のみを制限するようにしている。そのため、電動モータ62の過熱を抑えるために同電動モータ62の駆動速度を制限するに際して、その制限の実行が機関運転状態に与える影響は極力抑えられるようになる。   In this way, when the load on the electric motor 62 exceeds the determination value CL, the drive speed of the electric motor 62 is not simply limited, but only the drive speed when driven in one direction is limited. Yes. Therefore, when limiting the driving speed of the electric motor 62 in order to suppress overheating of the electric motor 62, the influence of the execution of the limitation on the engine operating state is suppressed as much as possible.

ここで、作用角INCAMが小さくなる方向に駆動されるときの電動モータ62の駆動速度を低下させると、作用角INCAMの減少を通じた吸入空気量の減量速度は遅くなるため、内燃機関の出力低下や回転速度低下も遅くなってしまう。しかし、本実施形態では、作用角INCAMの変更及びスロットル弁4の開度調整を通じて吸入空気量が調量される運転状態がある。そして、この運転状態のときには、吸入空気量が減量される方向に作用角INCAMが変更されるときの電動モータ62の駆動速度が制限されても、スロットル弁4の開度調整によって吸入空気量は速やかに減量される(時刻tb〜時刻tc)。従って、作用角INCAMが小さくなる方向に駆動されるときの電動モータ62の駆動速度を低下させても、内燃機関の出力や回転速度を速やかに低下させることができ、これにより車両の減速感も適切に確保することができる。   Here, if the driving speed of the electric motor 62 when the working angle INCAM is driven to decrease is reduced, the reduction rate of the intake air amount through the reduction of the working angle INCAM becomes slow, so the output of the internal combustion engine decreases. And the rotation speed drop will be slow. However, in the present embodiment, there is an operating state in which the intake air amount is adjusted through the change of the working angle INCAM and the opening degree adjustment of the throttle valve 4. In this operating state, even if the drive speed of the electric motor 62 when the operating angle INCAM is changed in the direction in which the intake air amount is reduced, the intake air amount is reduced by adjusting the opening of the throttle valve 4. The amount is quickly reduced (time tb to time tc). Therefore, even if the driving speed of the electric motor 62 is decreased when the operating angle INCAM is decreased, the output and the rotational speed of the internal combustion engine can be quickly decreased. It can be secured appropriately.

一方、本実施形態では、スロットル弁4の開度が全開付近に固定されており(図7に二点鎖線にて図示)、吸入空気量の調量が作用角INCAMの変更を通じて行われる運転状態も存在する。そこで、こうした運転状態のときにあって、電動モータ62の駆動速度が制限されている状態で吸入空気量が減量される方向に作用角INCAMが変更されるときには、スロットル弁4の開度を強制的に減少させる上記開度減少処理が行われる(時刻tb〜時刻tc)。従って、そうした運転状態のときに、作用角INCAMが小さくなる方向に駆動されるときの電動モータ62の駆動速度を低下させても、上記開度減少処理によるスロットル弁4の開度減少を通じて、吸入空気量の減量速度を十分に確保することができる。そのため、こうした運転状態のときに電動モータ62の駆動速度を低下させても、内燃機関の出力や回転速度を速やかに低下させることができ、これにより車両の減速感も適切に確保することができる。このように、本実施形態では、作用角INCAMが小さくなる方向に駆動されるときの電動モータ62の駆動速度を低下させても、そうした処理の実行が機関運転状態に与える影響も極力抑えられる。   On the other hand, in this embodiment, the opening degree of the throttle valve 4 is fixed near the fully open position (shown by a two-dot chain line in FIG. 7), and the operating state in which the intake air amount is adjusted through the change of the working angle INCAM. Is also present. Therefore, when the operating angle INCAM is changed in such a driving state so that the intake air amount is reduced in a state where the driving speed of the electric motor 62 is limited, the opening degree of the throttle valve 4 is forcibly set. The above-described opening reduction process for reducing the time is performed (time tb to time tc). Therefore, even if the driving speed of the electric motor 62 when the operating angle INCAM is reduced in such a driving state is reduced, the suction is performed through the opening reduction of the throttle valve 4 by the opening reduction process. It is possible to secure a sufficient amount of air reduction. Therefore, even if the driving speed of the electric motor 62 is reduced in such an operating state, the output and the rotational speed of the internal combustion engine can be quickly reduced, and accordingly, a feeling of deceleration of the vehicle can be appropriately ensured. . As described above, in this embodiment, even if the driving speed of the electric motor 62 when the operating angle INCAM is decreased is reduced, the influence of the execution of such processing on the engine operating state is suppressed as much as possible.

以上説明したように、本実施形態によれば、次のような作用効果を得ることができる。
(1)電動モータ62に対する負荷を推定し、その推定された負荷が予め設定された判定値を超えるときには、電動モータ62が一方向に駆動されるときの駆動速度が他方向に駆動されるときの駆動速度よりも遅くなるように、その一方向に駆動されるときの駆動速度を制限するようにしている。このように、電動モータ62に対する負荷が判定値を超えた場合に、電動モータ62の駆動速度を単に制限するのではなく、一方向に駆動されるときの駆動速度のみを制限するようにしている。そのため、電動モータ62の過熱を抑えるために同電動モータ62の駆動速度を制限するに際して、その制限の実行が機関の運転状態に与える影響を極力抑えることができるようになる。
As described above, according to the present embodiment, the following operational effects can be obtained.
(1) When the load on the electric motor 62 is estimated, and when the estimated load exceeds a preset determination value, the drive speed when the electric motor 62 is driven in one direction is driven in the other direction The driving speed when driving in one direction is limited so as to be slower than the driving speed. As described above, when the load on the electric motor 62 exceeds the determination value, the driving speed of the electric motor 62 is not simply limited, but only the driving speed when driven in one direction is limited. . Therefore, when limiting the drive speed of the electric motor 62 in order to suppress overheating of the electric motor 62, it is possible to suppress the influence of the execution of the limitation on the engine operating state as much as possible.

(2)電動モータ62の駆動方向が切り替えられることにより、作用角INCAMの変更を通じた吸入空気量の増減方向が切り替えられる可変動弁機構20にあって、吸入空気量が減量される方向に作用角INCAMが変更されるときの電動モータ62の駆動速度を制限するようにしている。従って、吸入空気量が増量される方向に作用角INCAMが変更されるときの電動モータ62の駆動速度については制限されず、これにより機関出力の増大を速やかに図ることができるようになる。   (2) In the variable valve mechanism 20 in which the increase / decrease direction of the intake air amount through the change of the operating angle INCAM is switched by switching the drive direction of the electric motor 62, the variable valve mechanism 20 operates in the direction in which the intake air amount is decreased. The drive speed of the electric motor 62 when the angle INCAM is changed is limited. Therefore, the driving speed of the electric motor 62 when the operating angle INCAM is changed in the direction in which the intake air amount is increased is not limited, and thus the engine output can be increased quickly.

(3)作用角INCAMの変更を通じて吸入空気量が調量されているときにあって、電動モータ62の駆動速度が制限されている状態で吸入空気量が減量される方向に作用角INCAMが変更されるときには、スロットル弁4の開度を強制的に減少させる開度減少処理を行うようにしている。そのため、吸入空気量が減量される方向に作用角INCAMが変更されるときの電動モータ62の駆動速度が制限されても、内燃機関の出力や回転速度を速やかに低下させることができるようになる。従って、本実施形態による制御装置を備える車両においても、当該車両の減速感を好適に確保することができる。   (3) The working angle INCAM is changed in the direction in which the intake air amount is decreased when the intake air amount is being adjusted through the change of the working angle INCAM and the drive speed of the electric motor 62 is limited. When this is done, an opening reduction process for forcibly reducing the opening of the throttle valve 4 is performed. Therefore, even if the drive speed of the electric motor 62 when the working angle INCAM is changed in the direction in which the intake air amount is reduced, the output and rotation speed of the internal combustion engine can be quickly reduced. . Therefore, even in a vehicle provided with the control device according to the present embodiment, it is possible to suitably ensure a feeling of deceleration of the vehicle.

なお、作用角INCAMの変更及びスロットル弁4の開度調整を通じて吸入空気量の調量が行われているときには、吸入空気量が減量される方向に作用角INCAMが変更されるときの電動モータ62の駆動速度が制限されていても、スロットル弁4の開度調整によって吸入空気量は速やかに減量される。従って、この場合にも、内燃機関の出力や回転速度を速やかに低下させることができ、これにより車両の減速感は好適に確保される。   Note that when the intake air amount is adjusted through the change of the working angle INCAM and the adjustment of the opening degree of the throttle valve 4, the electric motor 62 when the working angle INCAM is changed in the direction in which the intake air amount is reduced. Even if the drive speed is limited, the intake air amount is quickly reduced by adjusting the opening of the throttle valve 4. Accordingly, in this case as well, the output and rotation speed of the internal combustion engine can be quickly reduced, and thus a feeling of deceleration of the vehicle is suitably ensured.

(4)電動モータ62への供給電力が予め設定された閾値α以上のときには増大される一方、同閾値αに満たないときには減少されるカウンタ値Cに基づいて上記負荷を推定するようにしている。従って、電動モータ62の発熱を招く上記負荷の状態をより適切に推定することができるようになる。   (4) The load is estimated based on a counter value C that is increased when the power supplied to the electric motor 62 is equal to or greater than a preset threshold value α, but is decreased when the threshold value α is not reached. . Therefore, it becomes possible to more appropriately estimate the state of the load that causes heat generation of the electric motor 62.

なお、上実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・電動モータ62への供給電力を示す値として、駆動電流CUを用いるようにしたが、上記デューティ比を用いるようにしてもよい。
The above embodiment can be implemented with the following modifications.
Although the drive current CU is used as a value indicating the power supplied to the electric motor 62, the duty ratio may be used.

・作用角INCAMが小さくなる方向に電動モータ62が駆動される場合にあってその駆動速度が制限されるときに、上記開度減少処理を行うようにしたが、そうした駆動速度に対する制限の実行・非実行にかかわらず、作用角INCAMが小さくなる方向に電動モータ62が駆動される場合には、上記開度減少処理を行うようにしてもよい。   When the electric motor 62 is driven in the direction in which the working angle INCAM is reduced and the driving speed is limited, the opening degree reduction process is performed. However, the driving speed is limited. Regardless of the non-execution, when the electric motor 62 is driven in a direction in which the working angle INCAM decreases, the opening degree reduction process may be performed.

・電動モータ62の駆動速度を制限する際に、同電動モータ62の最高回転速度を低下させるようにしたが、この他、単位時間当たりの駆動速度の変化量、いわば加速度を低下させることによりそうした制限を行うようにしてもよい。   ・ When limiting the drive speed of the electric motor 62, the maximum rotation speed of the electric motor 62 is reduced, but in addition to this, the amount of change in the drive speed per unit time, that is, the acceleration is reduced. You may make it perform a restriction | limiting.

・カウンタ値Cの加算値I及び減算値Dを、駆動電流CUと閾値αとの偏差に応じて可変させるようにしてもよい。例えば、駆動電流CUと閾値αとの偏差の絶対値が大きいときほど、加算値Iや減算値Dがより大きい値に設定されるようにしてもよい。   The addition value I and the subtraction value D of the counter value C may be varied according to the deviation between the drive current CU and the threshold value α. For example, the larger the absolute value of the deviation between the drive current CU and the threshold value α, the larger the added value I or the subtracted value D may be set.

・電動モータ62に対する負荷を上記カウンタ値Cに基づいて推定するようにしたが、より簡易的には、そのときどきの供給電力に基づいて推定するようにしてもよい。この変形例の実施に際しては、例えば、先の図5に示した制限処理において、ステップS120〜ステップS140の処理を省略する。そして、ステップS110にて肯定判定される場合にはステップS150以降の処理を実行し、ステップS110にて否定判定される場合にはステップS180以降の処理を実行するようにすればよい。なお、この変形例における制限処理での閾値αは、上記実施形態における制限処理での閾値αと違う値にしてもよい。   Although the load on the electric motor 62 is estimated based on the counter value C, more simply, the load may be estimated based on the supplied power at that time. In carrying out this modification, for example, the processing of step S120 to step S140 is omitted in the restriction processing shown in FIG. Then, if an affirmative determination is made in step S110, the processing after step S150 may be executed, and if a negative determination is made in step S110, the processing after step S180 may be executed. Note that the threshold value α in the limiting process in this modification may be different from the threshold value α in the limiting process in the above embodiment.

・上記実施形態では、上述した制限値LTを固定値とするようにした。この他、推定される上記負荷の大きさに応じてそうした駆動速度の制限量を可変設定するように、より具体的には、負荷が大きいときほど駆動速度が低くなるように同制限量を可変設定するようにしてもよい。例えば、カウンタ値Cが判定値CL以上となった場合には、図8に示すように、カウンタ値Cの大きくなるほど制限値LTがより低い値となるように同制限値LTを可変設定するようにしてもよい。また、上記変形例によるように、電動モータ62に対する負荷をそのときどきの供給電力に基づいて簡易的に推定する場合には、図9に示すように、供給電力が大きいときほど制限値LTがより低い値となるように同制限値LTを可変設定するようにしてもよい。この場合には、電動モータ62の駆動速度を制限する際の制限量を、電動モータ62の発熱状態に応じてより適切に設定することができるようになる。   In the above embodiment, the limit value LT described above is set to a fixed value. In addition, the limit amount of the drive speed is variably set according to the estimated load size. More specifically, the limit amount is variable so that the drive speed decreases as the load increases. You may make it set. For example, when the counter value C is equal to or greater than the determination value CL, the limit value LT is variably set so that the limit value LT becomes lower as the counter value C increases, as shown in FIG. It may be. Further, when the load on the electric motor 62 is simply estimated based on the supply power at that time as in the above modification, as shown in FIG. 9, the limit value LT increases as the supply power increases. The limit value LT may be variably set so as to be a low value. In this case, the limit amount for limiting the driving speed of the electric motor 62 can be set more appropriately according to the heat generation state of the electric motor 62.

・可変動弁機構20による吸気バルブ10のバルブ特性の変更とスロットル弁4の開度調整とを通じて吸入空気量が調量される運転状態のときにだけ、先の図5に示した制限処理を実行する場合には、上記ステップS160及びステップS170の処理を省略してもよい。また、スロットル弁4の開度を全開付近の開度に固定し、可変動弁機構20による吸気バルブ10のバルブ特性の変更を通じて吸入空気量が調量される運転状態のときにだけ、先の図5に示した制限処理を実行する場合には、上記ステップS160の処理を省略してもよい。   The restriction process shown in FIG. 5 is performed only in an operating state in which the intake air amount is adjusted by changing the valve characteristics of the intake valve 10 by the variable valve mechanism 20 and adjusting the opening of the throttle valve 4. In the case of execution, the processing in step S160 and step S170 may be omitted. Further, the opening degree of the throttle valve 4 is fixed to an opening degree near the full opening, and only in the operation state in which the intake air amount is adjusted through the change of the valve characteristic of the intake valve 10 by the variable valve mechanism 20. When the restriction process shown in FIG. 5 is executed, the process of step S160 may be omitted.

・電動モータ62に対する負荷が大きいと判定された場合には、作用角INCAMが小さくなる方向に電動モータ62が駆動されるときの駆動速度を制限するようにしたが、作用角INCAMが大きくなる方向に電動モータ62が駆動されるときの駆動速度を制限するようにしてよい。この場合でも、少なくとも上記(1)に準ずる作用効果を得ることができる。   When it is determined that the load on the electric motor 62 is large, the driving speed when the electric motor 62 is driven in a direction in which the working angle INCAM is reduced is limited, but the direction in which the working angle INCAM is increased. Alternatively, the drive speed when the electric motor 62 is driven may be limited. Even in this case, it is possible to obtain at least the effect equivalent to the above (1).

・回転運動する電動モータ62に代えて、直線運動する電動式のリニアモータ等を用いる場合でも本発明は同様に適用することができる。
・可変動弁機構20の駆動制御を作用角INCAMに基づいて行うようにしたが、最大リフト量VLに基づいて行うようにしてもよい。
The present invention can be similarly applied even when an electric linear motor that moves linearly or the like is used instead of the electric motor 62 that rotates.
Although the drive control of the variable valve mechanism 20 is performed based on the operating angle INCAM, it may be performed based on the maximum lift amount VL.

・上記位置センサ64は、磁気変化を利用して電動モータ62のロータの回転位相変化を検出する磁気センサであったが、この他のセンサ(例えば光学式のセンサ等)を用いるようにしてもよい。   The position sensor 64 is a magnetic sensor that detects a change in the rotational phase of the rotor of the electric motor 62 using a magnetic change. However, another sensor (for example, an optical sensor) may be used. Good.

・上記実施形態では、可変動弁機構20にて吸気バルブ10のバルブ特性を変更するようにしたが、排気バルブ15のバルブ特性を変更する場合、あるいは吸気バルブ10及び排気バルブ15のバルブ特性を変更する場合にも同様に適用することができる。   In the above embodiment, the valve characteristic of the intake valve 10 is changed by the variable valve mechanism 20, but when the valve characteristic of the exhaust valve 15 is changed or the valve characteristics of the intake valve 10 and the exhaust valve 15 are changed. The same applies to a change.

・上記実施形態で説明した可変動弁機構20は一例であり、他の構成で吸気バルブ10や排気バルブ15といった機関バルブのバルブ特性(例えば、開時期、閉時期、開弁期間、あるいは最大リフト量等)を可変とする可変動弁機構であっても、本発明は同様に適用することができる。   The variable valve mechanism 20 described in the above embodiment is an example, and the valve characteristics of the engine valves such as the intake valve 10 and the exhaust valve 15 (for example, the opening timing, closing timing, valve opening period, or maximum lift in other configurations) The present invention can be similarly applied even to a variable valve mechanism that makes the amount or the like variable.

本発明にかかる制御装置を具体化した一実施形態にあって、これが適用される内燃機関の吸・排気弁駆動機構の構成を説明する断面図。1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an intake / exhaust valve drive mechanism of an internal combustion engine to which the control device according to the present invention is embodied, to which the control device is applied. 同実施形態における吸・排気弁駆動機構の配置構造を示す平面図。The top view which shows the arrangement structure of the intake / exhaust valve drive mechanism in the embodiment. 同実施形態における可変動弁機構の破断斜視図。The fracture | rupture perspective view of the variable valve mechanism in the embodiment. 同実施形態における吸気バルブのバルブ特性についてその変更態様を示すグラフ。The graph which shows the change aspect about the valve characteristic of the intake valve in the embodiment. 同実施形態における制限処理の手順を示すフローチャート。6 is a flowchart showing a procedure of restriction processing in the embodiment. 同実施形態において、駆動電流の変化に応じたカウンタ値の変化態様、上限速度の変更態様、及び開度減少フラグの設定態様をそれぞれ示すタイミングチャート。In the embodiment, a timing chart showing a change mode of a counter value according to a change in drive current, a change mode of an upper limit speed, and a setting mode of an opening reduction flag. 同実施形態における制限処理の作用を示すタイミングチャート。The timing chart which shows the effect | action of the restriction | limiting process in the embodiment. 同実施形態の変形例における制限値の設定傾向を示すグラフ。The graph which shows the setting tendency of the limit value in the modification of the embodiment. 同実施形態の変形例における制限値の設定傾向を示すグラフ。The graph which shows the setting tendency of the limit value in the modification of the embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

2…シリンダヘッド、2a…吸気ポート、2b…排気ポート、3…吸気通路、4…スロットル弁、5…吸気カムシャフト、6…吸気用カム、7…排気カムシャフト、8…排気用カム、10…吸気バルブ、10a…リテーナ、11…バルブスプリング、12…ロッカアーム、12a…ローラ、13…ラッシュアジャスタ、14…スプリング、15…排気バルブ、15a…リテーナ、16…バルブスプリング、17…ラッシュアジャスタ、18…ロッカアーム、18a…ローラ、20…可変動弁機構、21…コントロールシャフト、22…支持パイプ、22a…長孔、23…入力部、23a…ヘリカルスプライン、23b…ローラ、24…出力部、24a…ヘリカルスプライン、26…スライダギア、26a…ヘリカルスプライン、26b…ヘリカルスプライン、27…係止ピン、28…ブッシュ、28a…貫通孔、29…溝、40…吸気弁駆動機構、45…排気弁駆動機構、62…電動モータ、63…駆動回路、64…位置センサ、70…アクセルセンサ、71…クランク角センサ、100…回転直動変換機構、200…制御装置。   2 ... Cylinder head, 2a ... Intake port, 2b ... Exhaust port, 3 ... Intake passage, 4 ... Throttle valve, 5 ... Intake camshaft, 6 ... Intake camshaft, 7 ... Exhaust camshaft, 8 ... Exhaust cam, 10 Intake valve, 10a ... Retainer, 11 ... Valve spring, 12 ... Rocker arm, 12a ... Roller, 13 ... Rush adjuster, 14 ... Spring, 15 ... Exhaust valve, 15a ... Retainer, 16 ... Valve spring, 17 ... Rush adjuster, 18 ... Rocker arm, 18a ... Roller, 20 ... Variable valve mechanism, 21 ... Control shaft, 22 ... Support pipe, 22a ... Long hole, 23 ... Input part, 23a ... Helical spline, 23b ... Roller, 24 ... Output part, 24a ... Helical spline, 26 ... slider gear, 26a ... helical spline, 26b ... helicopter Ruspline, 27 ... locking pin, 28 ... bush, 28a ... through hole, 29 ... groove, 40 ... intake valve drive mechanism, 45 ... exhaust valve drive mechanism, 62 ... electric motor, 63 ... drive circuit, 64 ... position sensor , 70 ... Accelerator sensor, 71 ... Crank angle sensor, 100 ... Rotational linear motion conversion mechanism, 200 ... Control device.

Claims (7)

内燃機関の機関バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁機構と、同可変動弁機構を駆動する電動アクチュエータとを備え、前記電動アクチュエータの駆動方向が切り替えられることにより、前記バルブ特性の変更を通じた吸入空気量の増減方向が切り替えられる可変動弁機構の制御装置において、
前記電動アクチュエータに対する負荷を推定する推定手段と、
前記推定手段により推定された前記負荷が予め設定された判定値を超えるときには、前記電動アクチュエータが一方向に駆動されるときの駆動速度が他方向に駆動されるときの駆動速度よりも遅くなるように、その一方向に駆動されるときの駆動速度を制限する制限手段とを備える
ことを特徴とする可変動弁機構の制御装置。
A variable valve mechanism that varies a valve characteristic of an engine valve of an internal combustion engine, and an electric actuator that drives the variable valve mechanism, and the drive direction of the electric actuator is switched, thereby changing the valve characteristic. In the control device of the variable valve mechanism that can switch the increase / decrease direction of the intake air amount,
Estimating means for estimating a load on the electric actuator;
When the load estimated by the estimating unit exceeds a predetermined determination value, the driving speed when the electric actuator is driven in one direction is slower than the driving speed when the electric actuator is driven in the other direction. And a limiting means for limiting the driving speed when driven in the one direction.
前記一方向に駆動されるときの駆動速度は、吸入空気量が減量される方向に前記バルブ特性が変更されるときの前記電動アクチュエータの駆動速度である
請求項1に記載の可変動弁機構の制御装置。
2. The variable valve mechanism according to claim 1, wherein the driving speed when driven in the one direction is a driving speed of the electric actuator when the valve characteristic is changed in a direction in which the intake air amount is reduced. Control device.
請求項2に記載の可変動弁機構の制御装置において、前記バルブ特性の変更を通じて吸入空気量が調量されているときにあって、前記電動アクチュエータの駆動速度が制限されている状態で吸入空気量が減量される方向に前記バルブ特性が変更されるときには、前記内燃機関の吸気通路に設けられたスロットル弁の開度を減少させる開度減少処理を行う
ことを特徴とする可変動弁機構の制御装置。
3. The control apparatus for a variable valve mechanism according to claim 2, wherein the intake air is adjusted in a state where the drive speed of the electric actuator is limited when the intake air amount is adjusted through the change of the valve characteristic. When the valve characteristic is changed in the direction in which the amount is reduced, an opening reduction process for reducing the opening of the throttle valve provided in the intake passage of the internal combustion engine is performed. Control device.
前記制限手段は、推定される前記負荷の大きさに応じて前記駆動速度の制限量を可変設定する
請求項1〜3のいずれか1項に記載の可変動弁機構の制御装置。
The control device for a variable valve mechanism according to any one of claims 1 to 3, wherein the limiting means variably sets a limit amount of the driving speed according to the estimated magnitude of the load.
前記電動アクチュエータの最高駆動速度には上限値が設定されており、
前記制限手段による前記駆動速度の制限に際しては、前記上限値が、前記駆動速度の非制限時よりも低い値に設定される
請求項1〜4のいずれか1項に記載の可変動弁機構の制御装置。
An upper limit is set for the maximum drive speed of the electric actuator,
The variable valve mechanism according to any one of claims 1 to 4, wherein when the driving speed is limited by the limiting means, the upper limit value is set to a lower value than when the driving speed is not limited. Control device.
前記推定手段は、前記電動アクチュエータへの供給電力に基づいて前記負荷を推定する
請求項1〜5のいずれか1項に記載の可変動弁機構の制御装置。
The control device for a variable valve mechanism according to any one of claims 1 to 5, wherein the estimation means estimates the load based on power supplied to the electric actuator.
前記推定手段は、前記供給電力が予め設定された閾値以上のときには増大される一方、同閾値に満たないときには減少されるカウンタ値に基づいて前記負荷を推定する
請求項6に記載の可変動弁機構の制御装置。
The variable valve operating system according to claim 6, wherein the estimating means estimates the load based on a counter value that is increased when the supplied power is equal to or greater than a preset threshold value, but is decreased when the supplied power is less than the threshold value. Control device for the mechanism.
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