JP3011974B2 - エンジンの制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンにおけるシリンダに対する過給を
行う過給機と、シリンダに対して設けられた吸気バルブ
と排気バルブとの両者が開状態とされる開弁オーバーラ
ップ期間をエンジンの運転状態に応じて変化させるバル
ブ制御機構が備えられたエンジンの制御装置に関する。

（従来の技術） 車両に搭載されるエンジンにおいて、シリンダにおけ
る吸気充填率を高めて出力トルク特性を向上させるべ
く、過給機が付設されたものが知られている。斯かる過
給機にあっては、エンジンが比較的低負荷のもとでの運
転状態にある場合に非作動状態とされ、また、エンジン
が比較的高負荷のもとでの運転状態にある場合に作動状
態とされて、それにより、エンジンが比較的高負荷のも
とでの運転状態にあるとき、シリンダに対する過給が行
われてシリンダにおける吸気充填率が高められるように
されることが多い。

さらに、このような過給機が付設されたエンジンであ
って、シリンダに対して設けられた吸気バルブ及び排気
バルブの駆動部に可変バルブタイミング機構が組み込ま
れ、吸気バルブと排気バルブとの両者が開状態とされる
開弁オーバーラップ期間の長さが運転状態に応じて調整
されるようになされたものも知られている。斯かる可変
バルブタイミング機構が設けられたエンジンにあって
は、アイドリング状態を含む比較的低速もしくは低負荷
での運転状態にある場合には、可変バルブタイミング機
構が、吸気バルブ及び排気バルブの夫々の開弁期間を開
弁オーバーラップ期間が比較的短くなるように調整すべ
く作動せしめられて、動作安定性が向上せしめられ、ま
た、比較的高速もしくは高負荷での運転状態にある場合
には、可変バルブタイミング機構が、吸気バルブ及び排
気バルブの夫々の開弁期間を開弁オーバーラップ期間が
比較的長くなるように調整すべく作動せしめられて、シ
リンダにおける吸気充填率が高められるとともに燃焼室
内の残留ガスの掃気が効果的に行われ、燃費の改善が図
られたもとで高出力が得られることになる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述の如くの過給機と可変バルブタイ
ミング機構とが備えられたエンジンにあっては、可変バ
ルブタイミング機構部は適正に動作するが、過給機に故
障が生じてシリンダに対する過給が行われない事態、あ
るいは、シリンダに対しての過給圧が低下したものとさ
れる事態が生じると、比較的高負荷での運転状態にある
もとで、シリンダにおける吸気充填量が充分なものとさ
れない状態で、可変バルブタイミング機構部により吸気
バルブ及び排気弁バルブの夫々の開弁期間がオーバーラ
ップ期間が比較的長くなるように調整されることにな
り、その結果、燃焼室内の残留ガスが充分に掃気される
状態が得られず、動作安定性が損なわれるとになる虞が
ある。

斯かる点に鑑み、本発明は、シリンダに対する過給を
行う過給機とシリンダに対して設けられた吸気バルブ及
び排気バルブの夫々における開弁期間をエンジンの運転
状態に応じて調整するバルブ制御手段とが設けられたエ
ンジンに装備され、過給機に故障が生じたもとでエンジ
ンが比較的高負荷での運転状態とされる状態において
も、燃焼室内における残留ガスの掃気が効果的に行われ
て、エンジンの動作安定性が損なわれる事態が回避され
るようになすことができるエンジンの制御装置に関す
る。

（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成すべく、本発明に係るエンジンの制
御装置は、第１回にその基本構成が示される如く、エン
ジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、エンジ
ンにおけるシリンダに対して設けられた吸気バルブ及び
排気バルブの夫々における開弁期間をエンジンの運転状
態に応じて調整するバルブ制御手段と、エンジンに設け
られた吸気通路を通じてシリンダに対する過給を行う過
給機と、過給機に生じた故障を検出する故障検出手段
と、バルブ制御手段に対する動作制御手段とを備え、動
作制御手段が、故障検出手段による過給機に生じた故障
の検出がなされないもとでは、バルブ制御手段を、運転
状態検出手段により検出されたエンジンの運転状態に応
じて、吸気行バルブ及び排気バルブに両者が開状態とさ
れる開弁オーバーラップ期間が比較的長いものとされる
第１の動作状態及びオーバーラップ期間が比較的短いも
のとされる第２の動作状態を選択的にとらせるものとす
べく制御し、また、故障検出手段により過給機に生じた
故障が検出されたときには、バルブ制御手段を、運転状
態検出手段により検出されたエンジンの運転状態にかか
わらず、吸気バルブ及び排気バルブに第２の動作状態を
とらせるものとすべく制御するものとされて、構成され
る。

また、過給機に生じた故障を検出する故障検出手段
は、具体的には、例えば、吸気通路における過給機より
下流側の部分における吸気圧を検出し、検出された吸気
圧が所定の値未満であるとき、過給機に生じた故障を検
出した状態をとるものとされる。

（作 用） 上述の如くに構成される本発明に係るエンジンの制御
装置にあっては、過給機に故障が生じた場合には、バル
ブ制御手段が、エンジンが、例えば、比較的高負荷での
運転状態にあって、本来であれば、吸気バルブ及び排気
バルブに両者が開状態とされる開弁オーバーラップ期間
が比較的長いものとされる第１の動作状態をとらせるべ
き状況下においても、吸気バルブ及び排気バルブに両者
が開状態とされる開弁オーバーラップ期間が比較的短い
ものとされる第２の動作状態をとらせるものとされ、そ
れにより、エンジンが、過給機の故障によってシリンダ
に対する過給が行われない事態、あるいは、シリンダに
対しての過給圧が低下する事態となり、シリンダにおけ
る吸気充填量が充分とされない状態にあるもとにおいて
も、燃焼室内における残留ガスの掃気が適正に行われ
て、エンジンの動作安定性が確保されることになる。

（実施例） 第２図は、本発明に係るエンジンの制御装置の一例
を、それが適用されたエンジンと共に示す。

第２図において示されるエンジン本体１は、シリンダ
ブロック2,シリンダブロック２の上部に設けられた一対
のシリンダヘッド３、及び、一対のシリンダヘッド３の
夫々の上部に設けられたヘッドカバー５を含んで構成さ
れ、シリンダブロック２の一部と、一方のシリンダヘッ
ド３と、その上部に設けられたヘッドカバー５とを含ん
で構成された第１のシリンダバンク6A、及び、シリンダ
ブロック２の一部と、他方のシリンダヘッド３と、その
上部に設けられたヘッドカバー５とを含んで構成された
第２のシリンダバンク6Bを有するものとされ、シリンダ
ブロック２内には、クランク軸７が配されている。

第１及び第２のシリンダバンク6A及び6Bは並設されて
おり、夫々には、例えば、３個のシリンダにより形成さ
れる第１及び第２のシリンダ群が形成され、第１及び第
２のシリンダ群の夫々における３個のシリンダは、点火
順序が連続しないものとされている。各シリンダは、そ
の内部にピストン８が配されており、ピストン８の上部
には燃焼室９が形成され、燃焼室９には、一対のシリン
ダヘッド３内に夫々形成された吸気ポート10及び排気ポ
ート11が接続されている。吸気ポート10は、燃料噴射弁
14が臨設された上流側部分が吸気通路部15の下流側部分
を構成する個別吸気通路15Aに接続されるとともに下流
側部分が２つに分岐せしめられており、２つの吸気バル
ブ12（一つのみ図示されている）により分岐下流側端部
が夫々開閉制御されるものとされている。また、排気ポ
ート11は、排気バルブ13により上流側端部が開閉制御さ
れ、排気通路部21を構成する個別排気通路21Aに下流側
部分が接続されており、個別排気通路21Aは、夫々、触
媒コンバータ19が設けられた部分より下流側部分が消音
器20を介して相互連結されたものとされている。そし
て、吸気通路部15の個別吸気通路15A及び吸気ポート10
を介して燃焼室９に供給された混合気は、図示が省略さ
れた点火プラグの点火により燃焼せしめられ、この燃焼
により生成された排気ガスが排気ポート11を介して個別
排気通路21Aに排出される。

吸気通路部15の上流側部分は共通吸気通路15Bにより
構成されており、共通吸気通路15Bは、その上流側から
エアクリーナ16,エアフローセンサ17,スロットルバルブ
18,エンジン本体１が作動状態にあるとき、クランク軸
７の回動力がベルトＴを介して伝達されて作動状態にお
かれる、例えば、リショルム型とされた過給機50、及
び、インタークーラ51が配されており、インタークーラ
51より下流側部分が２つに分岐せしめられて２つのサー
ジタンク52に夫々接続され、それらサージタンク52を介
して個別吸気通路15Aに連結されている。

共通吸気通路15Bにおけるスロットルバルブ18と過給
機50との間となる部分、及び、２つのサージタンク52
は、ダイアフラム式のアクチュエータ53が設けられたバ
イパス54により連結されており、バイパス54はアクチュ
エータ53の弁体53aにより開閉制御され、アクチュエー
タ53は、三方ソレノイドバルブ55の出力ポートに連結パ
イプ56aを介して連結されている。三方ソレノイドバル
ブ55の入力ポートの一方は、連結パイプ56bを介してバ
イパス54におけるサージタンク52に近接した部分に連結
され、また、入力ポートの他方は、逆止バルブ57が設け
られた連結パイプ56cを介して連結パイプ56bに連結され
ている。

一方、エンジン本体１においては、吸気通路部15から
吸気ポート10を通じて吸入空気が供給されるシリンダに
おける吸気充填量を調整することにより、シリンダの燃
焼室９内における残留ガスの掃気を効果的に行い、エン
ジンの出力トルク特性を向上させる吸気充填量調整動作
が行われるようにされている。斯かる吸気充填量調整動
作は、第１及び第２のシリンダバンク6A及び6Bの上部を
構成するヘッドカバー５内に夫々収容された各シリンダ
に対する動弁機構部60において行われ、エンジン本体１
には、動弁機構部60に対して作動油圧を供給する油圧回
路部61が付随せしめられている。

第１及び第２のシリンダバンク6A及び6Bの夫々におけ
るヘッドカバー５内に収容された各シリンダに対する動
弁機構部60は、第３図及び第４図に示される如く、クラ
ンク軸７の回転が伝達されて駆動されるカム軸25,カム
軸25に対して平行に伸びる一対のロッカー軸26及び27,
ロッカー軸26に各燃焼室９に対応する位置をもって回動
可能に取り付けられた吸気側ロッカーアーム28A,28B及
び28C,ロッカー軸27に各燃焼室９に対応する位置をもっ
て回動可能に取り付けられた排気側ロッカーアーム29を
主構成要素とするものとされる。

吸気側ロッカーアーム28A,28B及び28Cは、夫々個別に
回動し得る状態とされていて、吸気側ロッカーアーム28
Aには、カム軸25に設けられたカム部23Aに転接するロー
ラ33A、及び、吸気ポート10の分岐下流側端部を開閉す
る２個の吸気バルブ12の一方におけるステム頂部に当接
せしめられるバルブアジャスタ34Aが設けられていると
ともに、筒状部22Aが形成されており、また、吸気側ロ
ッカーアーム28Bには、カム軸25に設けられたカム部23B
に転接するローラ33Bが設けられているとともに、筒状
部22Bが形成されており、さらに、吸気側ロッカーアー
ム28Cには、カム軸25に設けられたカム部23Cに転接する
ローラ33C、及び吸気ポート10の分岐下流側端部を夫々
開閉する２個の吸気バルブ12の他方におけるステム頂部
に当接せしめられるバルブアジャスタ34Cが設けられて
いるとともに、筒状部22Cが形成されている。一方、排
気側ロッカーアーム29には、カム軸25に設けられたカム
部24に転接するロッカー35、及び、各燃焼室９と個別排
気通路21Aとを接続する排気ポート11を開閉する排気バ
ルブ13におけるステム頂部に当接せしめられるバルブア
ジャスタ36が設けられている。そして、これら吸気側ロ
ッカーアーム28A〜28C、及び、排気側ロッカーアーム29
により、カム軸25の回動に伴うカム部23A〜23C及び24の
回動が往復動に変換されて、吸気バルブ12及び排気バル
ブ13に伝達され、それにより、吸気バルブ12及び排気バ
ルブ13が、夫々、吸気ポート10及び排気ポート11に、燃
焼室９に連通する状態もしくは燃焼室９から遮断される
状態をとらせる往復動を行うものとされる。

なお、吸気側ロッカーアーム28A及び28Cに夫々対応す
るカム部23A及び23Cは、カム軸25の軸心に対する偏心量
が同等とされ、また、吸気側ロッカーアーム28Bに対応
するカム部23Bは、カム部23A及び23Cに比して、カム軸2
5の軸心に対する偏心量が大とされている。

吸気側ロッカーアーム28Bには、一端部がシリンダヘ
ッド３に取り付けられたスプリング32の他端部が取り付
けられており、そのスプリング32によって吸気側ロッカ
ーアーム28Bは、第３図において反時計方向となる方向
に付勢されている。また、吸気側ロッカーアーム28A〜2
8Cに夫々形成された筒状部22A〜22Cは、吸気側ロッカー
アーム28Aに設けられたローラ33Aがカム部23Aにおける
突出部を形成しない円筒面形成部に転接する状態にあ
り、吸気側ロッカーアーム28Bに設けられたローラ33Bが
カム部23Bにおける突出部を形成しない円筒面形成部に
転接する状態にあり、さらに、吸気側ロッカーアーム28
Cに設けられたローラ33Cがカム部23Cにおける突出部を
形成しない円筒面形成部に転接する状態にあるときに
は、共通中心軸線をもって直列配置される状態におかれ
るようにされている。

吸気側ロッカーアーム28A及び28Cに夫々形成された筒
状部22A及び22Cの内部には、各々の一端部にスプリング
38及び39が配されており、また、吸気側ロッカーアーム
28Bに形成された筒状部22Bの内部における中央部分に
は、透孔が設けられた仕切壁部40が形成されている。そ
して、筒状部22A〜22Cが共通中心軸線をもって直列配置
された状態におかれたもとで、筒状部22A及び22Bの内部
においては、スプリング38と仕切壁部40との間に可動ロ
ックピン41が、スプリング38により仕切壁部40側に付勢
された状態で配されるとともに、可動ロックピン41と仕
切壁部40との間に作動油室43が形成され、また、筒状部
22C及び22Bの内部においては、スプリング39と仕切壁部
40との間に可動ロックピン42が、スプリング39により仕
切壁部40側に付勢された状態で配されるとともに、可動
ロックピン42と仕切壁部40との間に作動油室44が形成さ
れるようになされている。

作動油室43及び44における作動油圧は、油圧回路61に
よって調整され、作動油室43及び44における作動油圧が
夫々スプリング38及び39の付勢力により大とされると、
可動ロックピン41がスプリング38側に押圧されて筒状部
22Aと筒状部22Bとに跨がる位置をとるとともに、可動ロ
ックピン42がスプリング39側に押圧されて筒状部22Cと
筒状部22Bとに跨がる位置をとり、それによって、吸気
側ロッカーアーム28Aと吸気側ロッカーアーム28Bが可動
ロックピン41を介して連結状態にされるとともに、吸気
側ロッカーアーム28Cと吸気側ロッカーアーム28Bとが可
動ロックピン42を介して連結状態にされて、吸気側ロッ
カーアーム28A〜28Cが一体回動せしめられるロック状態
におかれる。斯かるもとでは、カム軸25に設けられたカ
ム部23Bの回動が、吸気側ロッカーアーム28B及び28Aを
通じて、また、吸気側ロッカーアーム28B及び28Cを通じ
て、各シリンダに対して設けられた２個の吸気バルブ12
に夫々伝達され、吸気バルブ12がカム部23Bにより駆動
されて、夫々における開分期間がカム部23Bのカム軸25
の軸心に対する偏心量により決定される長開弁期間とさ
れる。

それに対して、作動油室43及び44における作動油圧が
夫々スプリング38及び39の付勢力より小とされるときに
は、可動ロックピン41が仕切壁部40側に押圧され、筒状
部22Aから外れて筒状部22B内に収容される位置をとると
ともに、可動ロックピン42が仕切壁部40側に押圧され、
筒状部22Cから外れて筒状部22B内に収容される位置をと
り、それによって、吸気側ロッカーアーム28Aと吸気側
ロッカーアーム28Bとの連結状態が解除されるととも
に、吸気側ロッカーアーム28Cと吸気側ロッカーアーム2
8Bとの連結状態が解除され、吸気側ロッカーアーム28A
〜28Cは各々が個別に回動するアンロック状態におかれ
る。斯かるもとでは、カム軸25に設けられたカム部23A
の回動が吸気側ロッカーアーム28Aを通じて、また、カ
ム部23Cの回動が吸気側ロッカーアーム28Cを通じて、各
シリンダに対して設けられた２個の吸気バルブ12に夫々
伝達され、２個の吸気バルブ12が夫々カム部23A及び23C
により駆動されて、夫々における開弁期間がカム部23A
及び23Cのカム軸25の軸心に対する偏心量により決定さ
れる短開弁期間とされる。

このようにして、筒状部22A〜22Cが夫々形成された吸
気側ロッカーアーム28A〜28Cは、吸気バルブ12に対する
可変バルブタイミング機構を形成するものとされてお
り、吸気側ロッカーアーム28A〜28Cがロック状態におか
れて、吸気バルブ12が長開弁期間をとるものとされると
き、吸気側ロッカーアーム28A〜28Cがアンロック状態に
おかれて、吸気バルブ12が短開弁期間をとるものとされ
るときとでは、吸気バルブ12と排気バルブ13との両者が
開状態とされる開弁オーバーラップ期間の長さが変化せ
しめられ、その結果、各燃焼室９内における残留ガスの
掃気に影響を及ぼす、各シリンダにおける吸気充填量が
変化せしめられて、エンジンの出力トルクが変化せしめ
られることになる。

上述の如くの構成に加えて、油圧回路部61に油圧給排
動作を行わせるとともに、過給機50の過給動作を制御す
る制御ユニット65が備えられている。制御ユニット65に
は、エアフローセンサ17から得られる検出出力信号SA,
エンジン回転数を検出する回転数センサ62から得られる
検出出力信号SN,スロットル弁18の開度を検出するスロ
ットル開度センサ63から得られる検出出力信号ST、及
び、吸気通路部15における過給機50より下流側の部分、
例えば、過給機50とインタークーラ51との間の部分にお
ける吸気圧を検出する圧力センサ64から得られる検出出
力信号SP等が供給される。そして、制御ユニット65は、
それら各種の検出出力信号に基づいて制御信号CA及びCB
を形成し、それらを三方ソレノイドバルブ55及び油圧回
路部61に夫々供給することにより、過給圧制御及び吸気
充填量制御を行う。

制御ユニット65による過給圧制御にあっては、検出出
力信号SNがあらわすエンジン回転数が所定値未満であ
り、かつ、検出出力信号STがあらわすスロットル開度が
所定の値未満であって、エンジン本体１が比較的低速／
低負荷での運転状態にあるときには、制御ユニット65か
ら三方ソレノイドバルブ55に制御信号CAが、例えば、低
レベルをとるものとされて供給され、それにより、三方
ソレノイドバルブ55が、連結パイプ56aと連結パイプ56b
とを遮断させるべく動作せしめられて、アクチュエータ
53の圧力室に連結パイプ56b及び56aを通じてのサージタ
ンク52からの吸気圧の導入がなされず、アクチュエータ
53の弁体53aが、バイパス54と共通吸気通路15Bとを連通
状態となす開状態におかれる。斯かるもとでは、過給機
50により加圧された吸入空気の一部がサージタンク52か
らバイパス54を通じて共通吸気通路15Bに戻されること
になり、シリンダには吸気圧が低減された吸入空気がサ
ージタンク52,個別吸気通路15A及び吸気ポート10を通じ
て供給され、エンジンの動作安定性が確保される。

一方、検出出力信号SNがあらわすエンジン回転数が所
定の値以上であり、かつ、検出出力信号STがあらわすス
ロットル開度が所定の値以上であって、エンジン本体１
が比較的高速／高負荷での運転状態にあるときには、制
御ユニット65から三方ソレノイドバルブ55に制御信号CA
が、例えば、高レベルをとるものとされて供給され、そ
れにより、三方ソレノイドバルブ55が、連結パイプ56a
と連結パイプ56bとを連通させるべく動作せしめられ
て、アクチュエータ53の圧力室にサージタンク52からの
過給圧が連結パイプ56b及び56aを通じて導入され、アク
チュエータ53の弁体53aが、バイパス54と共通吸気通路1
5Bとを遮断状態となす閉状態におかれる。斯かるもとで
は、過給機50により加圧された吸入空気がそのままサー
ジタンク52から個別吸気通路15A及び吸気ポート10を通
じてシリンダに供給されてシリンダに対する過給が行わ
れ、シリンダにおける吸気充填率が向上せしめられて、
エンジンの出力トルクの増大が図られる。

また、制御ユニット65による吸気充填量制御にあって
は、その内蔵メモリにデータマップ化されて記憶されて
いる、縦軸に吸入空気量Ｑがとられ、横軸にエンジン回
転数Ｎがとられてあらわされる第５図に示される如くの
開弁期間変更特性線図における、変更線ｈにより区画さ
れた、エンジンの低速／低負荷運転状態に対応する領域
（Ｘ）及びエンジンの高速／高負荷運転状態に対応する
領域（Ｙ）と、検出出力信号SAがあらわす吸入空気量及
び検出出力信号SNがあらわすエンジン回転数とが照合さ
れ、検出出力信号SAがあらわす吸入空気量及び検出出力
信号SNがあらわすエンジン回転数が領域（Ｘ）にある場
合には、第１及び第２のシリンダバンク6A及び6Bの夫々
に内蔵された３個の動弁機構部60の各々において、エン
ジンの出力トルクの点で有利となる吸気側ロッカーアー
ム28A〜28Cのアンロック状態がとらせるべき、アンロッ
ク条件が成立する状態であると判断され、また、検出出
力信号SAがあらわす吸入空気量及び検出出力信号SNがあ
らわすエンジン回転数が領域（Ｙ）にある場合には、第
１及び第２のシリンダバンク6A及び6Bの夫々に内蔵され
た３個の動弁機構部60の各々において、エンジンの出力
トルクの点で有利となる吸気側ロッカーアーム28A〜28C
のロック状態がとられるべき、ロック条件が成立する状
態と判断される。

そして、アンロック条件が成立する状態においては、
制御ユニット65から油圧回路部61に制御信号CBが、例え
ば、低レベルをとるものとされて供給され、それによ
り、油圧回路部61から第１及び第２のシリンダバンク6A
及び6Bの夫々に内蔵された３個の動弁機構部60の各々に
おける吸気側ロッカーアーム28Bに形成された筒状部22B
内の作動油室43及び44に供給される作動油圧が低減せし
められて、スプリング38及び29の夫々の付勢力より小と
され、吸気側ロッカーアーム28A〜28Cが、アンロック状
態とされる。その結果、第１及び第２のシリンダバンク
6A及び6Bの夫々における各シリンダに対して設けられた
２個の吸気バルブ12が、夫々、吸気側ロッカーアーム28
A及び28Cを介してカム部23A及び23Cにより駆動される状
態におかれる。斯かるもとにおいては、吸気バルブ12
は、縦軸に開弁変位量Dsがとられ、横軸にクランク角Rs
がとられてあらわされる第６図の特性図における曲線α
により示される如く開弁変位量をもって作動することに
なり、従って、排気行程における上死点TDCeより早い時
点tbにおいて開き始め、次の吸入行程における下死点BD
Ci近傍の時点tdで閉じるものとされる。また、斯かる際
において、排気バルブ13は、第６図の特性図における曲
線βにより示される如くの開弁変位量をもって作動する
ことになって、爆発行程における下死点BDCcより早い時
点で開き始め、時点tbにおいては開状態とされ、次の排
気行程における上死点TDCeより遅い時点tcで閉じるもの
とされる。それにより、吸気バルブ12及び排気バルブ13
の両者が開状態とされる開弁オーバーラップ期間TAが、
時点tbから時点tcまでの期間として設定される。

一方、ロック条件が成立する状態においては、制御ユ
ニット65から油圧回路部61に制御信号CBが、例えば、高
レベルをとるものとされて供給され、それにより、油圧
回路部61から第１及び第２のシリンダバンク6A及び6Bの
夫々に内蔵された３個の動弁機構部60の各々における吸
気側ロッカーアーム28Bに形成された筒状部22B内の作動
油室43及び44に供給される作動油圧が増大せしめられ
て、スプリング38及び39の夫々の付勢力より大とされ、
吸気側ロッカーアーム28A〜28Cがロック状態とされる。
その結果、第１及び第２のシリンダバンク6A及び6Bの夫
々における各シリンダに対して設けられた２個の吸気バ
ルブ12が、夫々、吸気側ロッカーアーム28B及び28Aを介
して、及び、吸気側ロッカーアーム28B及び28Cを介して
カム部23Bにより駆動される状態におかれる。斯かるも
とにおいては、吸気バルブ12は、第６図の特性図におけ
る曲線γにより示される如くの開弁変位量をもって作動
することになり、従って、排気行程における時点tdより
早い時点taにおいて開き始め、次の吸入行程における時
点tbより遅い時点teで閉じるものとされる。また、斯か
る際において、排気バルブ13の開閉タイミングには変化
がなく、第６図の特性図における曲線βにより示される
如くの開弁変位量をもって作動し、爆発行程における下
死点BDCcより早い時点で開き始めて、時点tbにおいては
開状態とされ、次の排気行程における上死点TDCeより遅
い時点tcで閉じるものとされる。それにより、吸気バル
ブ12及び排気バルブ13の両者が開状態とされるオーバラ
ップ期間TBが、開弁オーバーラップ期間TAより長い、時
点taから時点tcまでの期間として設定される。

このようにして、第１及び第２のシリンダバンク6A及
び6Bの夫々における各シリンダに対して設けられた吸気
バルブ12及び排気バルブ13についての開弁オーバーラッ
プ期間が、検出出力信号SAが示す吸入空気量及び検出出
力信号SNが示すエンジン回転数が領域（Ｘ）にある場
合、即ち、エンジン本体１が低速／低負荷運転状態にあ
る場合には、比較的短いものとされるとともに、検出出
力信号SAが示す吸入空気量及び検出出力信号SNが示すエ
ンジン回転数が領域（Ｙ）にある場合、即ち、エンジン
本体１が高速／高負荷運転状態にある場合には、比較的
長いものとされることにより、夫々の場合において、燃
焼室９内の残留ガスの掃気が効果的に行われ、エンジン
が出力トルクの点で有利な状況におかれることになる。

制御ユニット65の内蔵メモリには、さらに、縦軸に吸
気圧Ｐがとられ、横軸にエンジン回転数Ｎがとられてあ
らわされる、第７図に示される如くのエンジン回転数−
吸気圧特性図がデータマップ化されて記憶されており、
第７図に示されるエンジン回転数−吸気圧特性図におい
ては、直線Lpにより区画される領域（Z1）が過給機50に
よる過給動作が適正に行われている状態に対応する領域
であり、また、直線Lpにより区画される領域（Z2）が、
過給機50の故障等により、過給機50による過給動作が適
正に行われていない状態に対応する領域である。そし
て、制御ユニット65は、上述の如くの過給圧制御及び吸
気充填量制御が行われているもとで、第７図のエンジン
回転数−吸気圧特性図に検出出力信号SPがあらわす吸気
圧及び検出出力信号SNがあらわすエンジン回転数を照合
する。斯かる照合においては、検出出力信号SPが示す吸
気圧と検出出力信号SNが示すエンジン回転数とによりあ
らわされるエンジン本体１の運転状態が、領域（Z1）内
に対応するか領域（Z2）内に対応するかが判断される。
その結果、エンジン本体１の運転状態が領域（Z1）内に
対応するときには過給機50が正常に動作していると判断
され、また、エンジン本体１の運転状態が領域（Z2）内
に対応するときには過給機50になんらかの故障が生じた
と判断されて、それにより、制御ユニット65による過給
機50に生じた故障を検出する故障検出が行われることに
なる。

制御ユニット65は、過給機50になんらかの故障が生じ
たと判断して過給機50に生じた故障を検出した場合に
は、そのときの検出出力信号SAが示す吸入空気量及び検
出出力信号SNが示すエンジン回転数によりあらわされる
エンジン本体１の運転状態にかかわりなく、油圧回路部
61に低レベルをとる制御信号CBを供給し、吸気側ロッカ
ーアーム28A〜28Cが、アンロック状態におかれるものと
なるようにする。このようにされることにより、過給機
50に故障が生じてシリンダにおける吸気充填量が充分に
増量されない状況のもとにおいては、検出出力信号SAが
あらわす吸入空気量及び検出出力信号SNがあらわすエン
ジン回転数が第５図に示される開弁期間変更特性線図に
おける領域（Ｙ）にあって、エンジン本体１が高速／高
負荷運転状態にある場合にも、吸気バルブ12及び排気バ
ルブ13の両者が開状態とされる開弁オーバーラップ期間
が、第６図の特性図において示される期間TAの如くの比
較的短いものとされ、その結果、燃焼室９内における残
留ガスの掃気が良好に行われる状態が得られて、エンジ
ンの動作安定性が確保されることになる。

なお、制御ユニット65により過給機50に生じた故障が
検出された場合には、エンジン本体１の運転状態がかか
わりなく、制御ユニット65から三方ソレノイドバルブ55
に低レベルをとる制御信号CAが供給されて、アクチュエ
ータ53の弁体53aにより、バイパス54と共通吸気通路15B
とが遮断状態とされる。

上述の如くの動作を行う制御ユニット65は、例えば、
マイクロコンピュータが用いられて構成されるが、斯か
るマイクロコンピュータが吸気充填量制御に際して実行
するプログラムの一例を、第８図のフローチャートを参
照して説明する。

第８図のフローチャートにおいては、スタート後、ス
テップ70において、各種の検出出力信号を取り込み、続
くステップ71において、検出出力信号SPがあらわす吸気
圧と検出出力信号SNがあらわすエンジン回転数とを、第
７図に示される如くのエンジンの回転数−吸気圧特性図
に照合し、検出出力信号SPが示す吸気圧と検出出力信号
SNが示すエンジン回転数とによりあらわされる過給機50
による過給状態が、領域（Z1）内に対応する領域（Z2）
内に対応するかを判断して、過給機50に故障が生じてい
るか否かを判断する。そして、過給機50に故障が生じて
いない場合には、ステップ72において、検出出力信号SA
が示す吸入空気及び検出出力信号SNが示すエンジン回転
数を、第５図に示される開弁期間変更特性線図に照合
し、検出出力信号SAが示す吸入空気量と検出出力信号SN
が示すエンジン回転数とによりあらわされるエンジン本
体１の運転状態が領域（Ｘ）内に対応するか否かを判断
する。

ステップ72における判断の結果、エンジン本体１の運
転状態が第５図に示される開弁期間変更特性線図におけ
る領域（Ｘ）内に対応すると判断された場合には、ステ
ップ73において、第１及び第２のシリンダバンク6A及び
6Bの夫々に内蔵された３個の動弁機構部60の各々におけ
る吸気側ロッカーアーム28A〜28Cにアンロック状態をと
らせるべく、油圧回路部61に低レベルの制御信号CBを送
出して、ステップ70に戻る。また、ステップ72における
判断の結果、エンジン本体１の運転状態が第５図に示さ
れる開弁期間変更特性線図における領域（Ｘ）内に対応
しないと判断された場合には、ステップ74において、第
１及び第２のシリンダバンク6A及び6Bの夫々に内蔵され
た３個の動弁機構部60の各々における吸気側ロッカーア
ーム28A〜28Cにロック状態をとらせるべく、油圧回路部
61に高レベルの制御信号CBを送出して、ステップ70に戻
る。

一方、ステップ71において、検出出力信号SPがあらわ
す吸気圧と検出出力信号SNがあらわすエンジン回転数と
が、第７図に示される如くの、エンジン回転数と吸気圧
との関係をあらわすエンジン回転数−吸気圧特性図に照
合された結果、検出出力信号SPが示す吸気圧と検出出力
信号SNが示すエンジン回転数とによりあらわされる過給
機50による過給状態が、領域（Z2）内に対応すると判断
されて、過給機50に故障が生じていることが検出された
場合には、ステップ73に進み、ステップ73において、第
１及び第２のシリンダバンク6A及び6Bの夫々に内蔵され
た３個の動弁機構部60の各々における吸気側ロッカーア
ーム28A〜28Cにアンロック状態をとらせるべく、油圧回
路部61に低レベルの制御信号CBを送出し、その後、ステ
ップ70に戻る。

なお、上述の例においては、圧力センサ64により検出
される、吸気通路部15における過給機50より下流側の部
分における吸気圧が、そのときのエンジン回転数に対応
する適正な吸気圧未満となったことを検出して、過給機
50に生じた故障の検出を行うようにされているが、本発
明に係るエンジンの制御装置は、過給機50の回転数を検
出する過給機回転数検出手段を備えるものとされ、斯か
る過給機回転数検出手段により検出された過給機50の回
転数とエンジン回転数とが比例関係にないことを検出し
て、過給機50に生じた故障の検出を行うようにされても
よい。

（発明の効果） 以上の説明から明らかな如く、本発明に係るエンジン
の制御装置によれば、シリンダに対する過給を行う過給
機とシリンダに対して設けられた吸気バルブ及びバルブ
の夫々における開弁期間をエンジンの運転状態に応じて
調整するバルブ制御手段とが設けられたエンジンにおい
て、過給機に故障が生じた場合には、エンジンが、例え
ば、比較的高負荷での運転状態にあって、本来であれ
ば、吸気バルブ及び排気バルブが両者が開状態とされる
開弁オーバーラップ期間が比較的長いものとされる動作
状態をとるものとされるべき状況下においても、吸気バ
ルブ及びバルブが両者が開状態とされる開弁オーバーラ
ップ期間が比較的短いものとされる動作状態をとるもの
とされ、従って、エンジンが、過給機の故障によってシ
リンダに対する過給が行われない事態、あるいは、シリ
ンダに対しての過給圧が低下する事態となり、シリンダ
における吸気充填量が充分とされない状態とされるもと
においても、燃焼室内における残留ガスの掃気が適正に
行われて、エンジンの動作安定性が確保される状態を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るエンジンの制御装置を特許請求の
範囲に対応して示す基本構成図、第２図は本発明に係る
エンジンの制御装置の一例をそれが適用されたエンジン
と共に示す概略構成図、第３図及び第４図は第２図に示
される例における動弁機構部を示す部分断面図及び部分
平面図、第５図及び第６図は第２図に示される例により
行われる吸気充填量制御の説明に供される特性図、第７
図は第２図に示される例における過給機についての故障
検出の説明に供される特性図、第８図は第２図に示され
る例における制御ユニットにマイクロコンピュータが用
いられた場合における、斯かるマイクロコンピュータが
実行するプログラムを示すフローチャートである。 図中、１はエンジン本体、７はクランク軸、９は燃焼
室、12は吸気バルブ、13は排気バルブ、17はエアフロー
センサ、18はスロットルバルブ、28A,28B及び28Cは吸気
側ロッカーアーム、29は排気側ロッカーアーム、50は過
給機、53はアクチュエータ、60は動弁機構部、61は油圧
回路部、62は回転数センサ、63はスロットル開度セン
サ、64は圧力センサ、65は制御ユニットである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１ Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｚ (56)参考文献 特開 平２−176114（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−173319（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−286169（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−185230（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−147026（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−23533（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−122533（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−159705（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 13/02 F02D 23/00 F02D 43/00 F02B 39/16

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの運転状態を検出する運転状態検
   出手段と、 上記エンジンにおけるシリンダに対して設けられた吸気
   バルブ及び排気バルブの夫々における開弁期間を上記エ
   ンジンの運転状態に応じて調整するバルブ制御手段と、 上記エンジンに設けられた吸気通路を通じて上記シリン
   ダに対する過給を行う過給機と、 該過給機に生じた故障を検出する故障検出手段と、 該故障検出手段による上記過給機に生じた故障の検出が
   なされないもとでは、上記バルブ制御手段を、上記運転
   状態検出手段により検出されたエンジンの運転状態に応
   じて、上記吸気バルブ及び吸気バルブに両者が開状態と
   される開弁オーバーラップ期間が比較的長いものとされ
   る第１の動作状態及び上記オーバーラップ期間が比較的
   短いものとされる第２の動作状態を選択的にとらせるべ
   く制御し、また、上記故障検出手段により上記過給機に
   生じた故障が検出されたときには、上記バルブ制御手段
   を、上記運転状態検出手段により検出されたエンジンの
   運転状態にかかわらず、上記吸気バルブ及び排気バルブ
   に上記第２の動作状態をとらせるべく制御する動作制御
   手段と、 を備えて構成されるエンジンの制御装置。
2. 【請求項２】故障検出手段が、吸気通路における過給機
   より下流側の部分における吸気圧を検出し、検出された
   吸気圧が所定の値未満であるとき、上記過給機に生じた
   故障を検出した状態をとることを特徴とする請求項１記
   載のエンジンの制御装置。
3. 【請求項３】故障検出手段が、運転状態検出手段により
   検出される吸気通路における過給機より下流側の部分に
   おける吸気圧及びエンジンの回転数を、予め用意された
   エンジン回転数と吸気圧との関係に照合して、上記過給
   機に生じた故障を検出することを特徴とする請求項１記
   載のエンジンの制御装置。
4. 【請求項４】動作制御手段が、故障検出手段による過給
   機に生じた故障の検出がなされないもとで、運転状態検
   出によりエンジンが高速／高負荷運転状態にあることが
   検出されるときには、バルブ制御手段を吸気バルブ及び
   排気バルブに第１の動作状態をとらせるべく制御し、ま
   た、上記運転状態検出手段により上記エンジンが低速／
   低負荷運転状態にあることが検出されるときには、上記
   バルブ制御手段を上記吸気バルブ及び排気バルブに第２
   の動作状態をとらせるべく制御することを特徴とする請
   求項１記載のエンジンの制御装置。