WO2012026010A1 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

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WO2012026010A1
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engine
combustion engine
failure
valve timing
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宮里　佳明
利夫 今村
横山　友
聡 芳
慶 遠藤
裕 植田
石井　啓之
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トヨタ自動車 株式会社
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Definitions

  • the present invention provides a variable valve timing mechanism having an intermediate lock mechanism that varies the valve timing of an engine valve and mechanically locks the valve timing at an intermediate lock position between the most retarded angle position and the most advanced angle position. And a control device that intermittently stops the operation of the engine.
  • valve timing variable mechanism that makes the valve timing of an engine valve variable is known.
  • variable valve timing mechanism a hydraulic variable valve timing mechanism that is operated by hydraulic pressure has been put into practical use.
  • the hydraulic valve timing variable mechanism is operated by adjusting oil pressure supplied from a hydraulic pump driven by engine rotation with an oil control valve. Therefore, when the engine is just started, the hydraulic valve timing variable mechanism may not be supplied with sufficient hydraulic pressure to maintain the valve timing. Therefore, many of the hydraulic valve timing variable mechanisms are provided with a lock mechanism that mechanically locks the valve timing without using hydraulic pressure.
  • valve timing variable mechanism for intake valves
  • the valve timing is normally locked by the locking mechanism at the most retarded position.
  • a variable valve timing mechanism that realizes the Atkinson cycle by significantly retarding the valve timing of the intake valve to delay the intake valve is proposed.
  • an intermediate lock mechanism that mechanically locks the valve timing at an intermediate lock position between the most retarded angle position and the most advanced angle position is installed, and such an intermediate lock position is provided at the time of engine start. The valve timing is set.
  • Patent Document 1 discloses that in a hybrid vehicle having a variable valve timing mechanism, the valve timing is set to the most retarded position when the internal combustion engine is intermittently stopped. Further, in Patent Document 2, in an internal combustion engine having a variable valve timing mechanism with an intermediate lock mechanism, the valve timing is retarded from the intermediate lock position when intermittently stopped, and the valve timing is set when the engine is normally stopped due to ignition off. An intermediate locking position is disclosed.
  • a failure (failure) of the variable valve timing mechanism may occur, such as sticking of a movable member that is a component of the variable valve timing mechanism or disconnection of a control line extending from the oil control valve.
  • a failure occurs, the valve timing cannot be controlled as intended, and the valve timing at the restart of the internal combustion engine after the intermittent stop may become an inappropriate valve timing for engine start. As a result, the internal combustion engine may not be restarted after intermittent stop.
  • An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can be avoided.
  • the first aspect of the present invention has an intermediate lock mechanism that varies the valve timing of the engine valve and mechanically locks the valve timing at an intermediate lock position between the most retarded angle position and the most advanced angle position.
  • the control device is applied to an internal combustion engine equipped with the variable valve timing mechanism and intermittently stops the operation of the engine.
  • the control apparatus for an internal combustion engine according to the first aspect of the present invention includes prohibiting means for prohibiting intermittent stop when a failure of the variable valve timing mechanism occurs.
  • the valve timing may be retarded from the intermediate lock position when the internal combustion engine is restarted after an intermittent stop. In such a case, a sufficient compression ratio can be obtained. It may become difficult to restart the internal combustion engine.
  • intermittent failure of the engine operation is prohibited when a failure of the variable valve timing mechanism occurs. For this reason, it is possible to avoid that the internal combustion engine cannot be restarted after intermittent stop due to the occurrence of a failure of the variable valve timing mechanism with the intermediate lock mechanism.
  • the second aspect of the present invention has an intermediate lock mechanism that varies the valve timing of the engine valve and mechanically locks the valve timing at an intermediate lock position between the most retarded angle position and the most advanced angle position.
  • the control device is applied to an internal combustion engine equipped with the variable valve timing mechanism and intermittently stops the operation of the engine.
  • a failure of the valve timing variable mechanism occurs so that the operating range of the valve timing variable mechanism is limited to a range on the retard side from the intermediate lock position.
  • the prohibition means which prohibits an intermittent stop is provided.
  • the startability of the internal combustion engine may be ensured depending on the type of failure. For example, when the intermediate lock mechanism is operated and cannot be released, the valve timing is located at the intermediate lock position, so that the startability of the internal combustion engine can be maintained. Therefore, when the failure occurs, the prohibiting means may be configured to select whether or not the intermittent stop is prohibited according to the type of the failure. If it does in this way, the intermittent stop of engine operation will not be prohibited unnecessarily, and the improvement effect of the fuel consumption by implementation of the intermittent stop can be maintained.
  • the startability of the internal combustion engine may be ensured depending on the engine operating condition at that time. For example, if the engine temperature is sufficiently high, the startability of the internal combustion engine can be ensured even if the valve timing is retarded from the intermediate lock position. Therefore, when the failure occurs, the prohibiting means may be configured to select whether or not the intermittent stop is prohibited according to the engine operating condition at that time. If it does in this way, the intermittent stop of engine operation will not be prohibited unnecessarily, and the improvement effect of the fuel consumption by implementation of the intermittent stop can be maintained.
  • the prohibiting means may be configured not to prohibit intermittent stop. If it does in this way, the intermittent stop of engine operation will not be prohibited unnecessarily, and the improvement effect of the fuel consumption by implementation of the intermittent stop can be maintained. It should be noted that a temperature higher than the lowest engine temperature at which the intermittent stop is permitted can be set as the determination value at this time.
  • the prohibiting means may be configured to prohibit the intermittent stop until the elapsed time after the engine start reaches a specified time. If it does in this way, the intermittent stop of engine operation will not be prohibited unnecessarily, and the improvement effect of the fuel consumption by implementation of the intermittent stop can be maintained.
  • the control device of the present invention performs so-called idle stop control in which the internal combustion engine is automatically stopped when the vehicle stops, such as waiting for a signal.
  • the internal combustion engine is intermittently stopped during the operation of the vehicle by such idle stop control.
  • FIG. 1 shows the overall configuration of the present embodiment.
  • the control device for an internal combustion engine of the present embodiment includes an engine control computer 1 that controls engine control and an IIS (Intelligent Idling Stop) system 2 that controls idle stop control.
  • IIS Intelligent Idling Stop
  • the engine control computer 1 includes a crank position sensor 3 that detects a rotational phase of a crankshaft that is an engine output shaft, a shift position sensor 4 that detects an operation position of a shift lever, and an accelerator operation amount sensor that detects an operation amount of an accelerator pedal. 20. Detection signals such as a water temperature sensor 5 for detecting the temperature of the engine cooling water temperature are input.
  • the engine control computer 1 performs engine control and throttle control.
  • the engine control computer 1 also controls a valve timing variable mechanism 6 (hereinafter referred to as a VVT mechanism 6) that varies the valve timing of the intake valve 20 as part of engine control.
  • the IIS system 2 receives detection signals such as a wheel speed sensor 7 that detects the rotational speed of the wheel, a G sensor 8 that detects acceleration acting on the vehicle body, and a brake sensor 9 that detects the operation state of the brake pedal. ing. Then, the IIS system 2 determines whether or not the idle stop execution condition is satisfied from the detection results of these sensors, and outputs an engine stop request to the engine control computer 1 according to the satisfaction of the execution condition.
  • detection signals such as a wheel speed sensor 7 that detects the rotational speed of the wheel, a G sensor 8 that detects acceleration acting on the vehicle body, and a brake sensor 9 that detects the operation state of the brake pedal.
  • FIG. 2 shows the configuration of the VVT mechanism 6 employed in the present embodiment.
  • the VVT mechanism 6 makes the valve timing of the intake valve 20 variable.
  • FIG. 2 shows the front structure of the VVT mechanism 6 with the cover removed.
  • the VVT mechanism 6 includes two rotating bodies, a vane rotor 10 and a housing 11.
  • the vane rotor 10 includes a substantially cylindrical rotor body 12 and a plurality of (three in the same figure) vanes 13 protruding in the radial direction from the outer periphery of the rotor body 12.
  • the vane rotor 10 is fixed to the tip of the camshaft 21 of the internal combustion engine so as to be integrally rotatable.
  • the housing 11 is formed in a substantially annular shape and includes the same number of recesses 14 as the vanes 13 that accommodate the vanes 13 on the inner periphery thereof.
  • the interior of the recess 14 is partitioned into two oil chambers by the vane 13 accommodated therein.
  • the oil chamber formed on the rotation direction side of the camshaft 21 with respect to the vane 13 is introduced with hydraulic pressure for rotating the vane rotor 10 relative to the housing 11 in the counter-rotation direction of the camshaft 21. This is a retarded oil chamber 15.
  • the oil chamber formed on the side opposite to the rotation direction of the camshaft 21 with respect to the vane 13 is advanced to which hydraulic pressure for rotating the vane rotor 10 relative to the housing 11 in the rotation direction of the camshaft 21 is introduced.
  • a corner oil chamber 16 is formed.
  • the housing 11 is fixed to the cam sprocket 17 so as to be integrally rotatable, and has the same axis as the vane rotor 10 and is relatively rotatable.
  • the vane rotor 10 causes the camshaft 21 to move relative to the housing 11 due to the hydraulic pressure difference between both sides of the vane 13. Relative rotation is achieved in the rotation direction.
  • the rotational phase of the camshaft 21 fixed to the vane rotor 10 so as to be integrally rotatable is advanced, and the valve timing of the intake valve 20 that is opened and closed by the cam provided on the camshaft 21 is advanced. Become so.
  • An intermediate lock mechanism 18 is disposed in two of the vanes 13 of the variable valve mechanism. These intermediate lock mechanisms 18 mechanically lock the vane rotor 10 and the housing 11 so as to rotate integrally according to the operation thereof.
  • the vane rotor 10 and the housing 11 are locked by the intermediate lock mechanism 18 at the intermediate lock position located between the most retarded angle position and the most advanced angle position.
  • the most retarded position refers to the operating position of the vane rotor 10 when the cam 11 is rotated relative to the housing 11 in the opposite direction of the camshaft
  • the most advanced position refers to the most camshaft. 21 indicates the operating position of the vane rotor 10 when it is relatively rotated in the direction of rotation 21.
  • the operating position of the vane rotor 10 in the VVT mechanism 6 is detected by a valve timing sensor 19 (see FIG. 1). Such a detection signal of the valve timing sensor 19 is input to the engine control computer 1.
  • the engine control computer 1 monitors the occurrence of a failure (failure) in the VVT mechanism 6 during engine operation. Such fail monitoring is performed through the processing of a fail determination routine as shown in FIG. Note that the processing of the fail determination routine is repeatedly executed at predetermined control cycles by the engine control computer 1 during engine operation.
  • step S102 the process proceeds to step S102.
  • the value of the counter C is incremented in step S102, and it is determined in the subsequent step S103 whether or not the value of the counter C is equal to or greater than a prescribed fail determination value ⁇ .
  • the process proceeds to step S104. After performing the fail determination in step S104, the process of this routine is terminated. .
  • the engine control computer 1 transmits a VVT fail signal notifying the VVT mechanism 6 that a failure has occurred to the IIS system 2 when a fail determination is made.
  • the IIS system 2 prohibits idle stop in response to reception of such a VVT fail signal.
  • FIG. 4 shows a flowchart of an intermittent stop prohibition control routine related to such an idle stop prohibition. The processing of this routine is repeatedly executed by the IIS system 2 every prescribed control cycle.
  • step S200 it is first determined in step S200 whether or not a VVT fail signal has been received. If the VVT fail signal has not been received (S200: NO), the processing of this routine is terminated as it is. On the other hand, if the VVT fail signal has been received (S200: YES), the process proceeds to step S201. In step S201, the intermittent stop of the engine operation by the idle stop control is prohibited. Processing is terminated.
  • the IIS system 2 is configured to correspond to a prohibiting unit (prohibiting unit). According to the control apparatus for an internal combustion engine of the present embodiment described above, the following effects can be obtained.
  • the valve timing may be retarded from the intermediate lock position when the internal combustion engine is restarted after intermittent stop. In such a case, a sufficient compression ratio is obtained. In some cases, it may be difficult to restart the internal combustion engine. Therefore, in the present embodiment, the engine control computer 1 monitors whether or not the VVT mechanism 6 has failed so that the operating range of the VVT mechanism 6 is limited to a range that is retarded from the intermediate lock position. I have to. The engine control computer 1 transmits a VVT fail signal to the IIS system 2 when such a failure occurs, thereby prohibiting intermittent stop of engine operation by idle stop control.
  • FIG. 5 shows the processing procedure of the fail determination routine employed in this embodiment. Note that the processing of such a failure determination routine is also repeatedly executed at predetermined control cycles by the engine control computer 1 during engine operation.
  • step S300 it is determined whether or not the difference between the target value of the valve timing and the actual value is larger than a predetermined determination value ⁇ . If the difference between the target value and the actual value is equal to or smaller than the determination value ⁇ (S300: NO), after the value of the counter C is cleared in step S301, the process of this routine is terminated.
  • step S302 the value of the counter C is incremented in step S302, and it is determined in the subsequent step S303 whether or not the value of the counter C is equal to or greater than a prescribed fail determination value ⁇ .
  • the processing of this routine is terminated as it is.
  • the IIS system 2 is intermittent when the failure of the VVT mechanism 6 occurs so that the operation range of the VVT mechanism 6 is limited to a range retarded from the intermediate lock position. The stop is prohibited. For this reason, it is possible to preferably avoid that the internal combustion engine cannot be restarted after intermittent stop due to the occurrence of a failure of the VVT mechanism 6 with the intermediate lock mechanism 18.
  • the type of the failure is specified.
  • the type of the failure is specified based on the operation position (valve timing) of the vane rotor 10 at the time of the occurrence of the failure, the transition of the valve timing until the failure occurs, or the like. For example, when the operation position of the vane rotor 10 does not move at all from the intermediate lock position, the type of failure at that time is recognized as being a failure to release the intermediate lock mechanism 18. Note that when the type of failure is specified, the engine control computer 1 transmits a signal indicating the type of failure together with the VVT failure signal to the IIS system 2.
  • the IIS system 2 selects whether to prohibit intermittent stop of engine operation by idle stop control according to the type of failure at that time. Specifically, the IIS system 2 does not prohibit the intermittent stop if the failure type is a failure to release the intermediate lock mechanism 18, and prohibits the intermittent stop if the failure type is anything else. Yes. Thus, in this embodiment, when engine restartability is ensured when a failure of the VVT mechanism 6 occurs, prohibition of intermittent stop of engine operation by idle stop control is not performed.
  • step S401 it is determined whether or not the current failure of the VVT mechanism 6 is a release failure of the intermediate lock mechanism 18. If the failure type of the VVT mechanism 6 is other than the release failure of the intermediate lock mechanism 18 (S401: NO), the routine stop of the engine operation by the idle stop control is prohibited in step S402, and then this routine is executed. This process is terminated. On the other hand, if the failure type of the VVT mechanism 6 is a failure to release the intermediate lock mechanism 18 (S401: YES), the intermittent stop of the engine operation by the idle stop control is not prohibited regardless of the occurrence of the failure. As a result, the processing of this routine is terminated.
  • the IIS system 2 selects whether to prohibit intermittent stop according to the type of the failure. More specifically, when the failure occurs, the IIS system 2 does not prohibit the intermittent stop of the engine operation by the idle stop control when the failure is a failure to release the intermediate lock mechanism 18. . Therefore, in the present embodiment, intermittent stop of engine operation is not unnecessarily prohibited, and the fuel efficiency improvement effect due to the execution of intermittent stop can be maintained.
  • the startability of the internal combustion engine may be ensured depending on the engine operating condition at that time. For example, if the engine temperature is sufficiently high, the temperature of the oil for engine lubrication is also high, and the rotational resistance of the internal combustion engine is small, so even if the valve timing is retarded from the intermediate lock position, the startability of the internal combustion engine Can be secured.
  • the IIS system 2 of the present embodiment refers to the engine cooling water temperature as an index value of the engine temperature, and if the engine cooling water temperature is higher than a predetermined determination value ⁇ , the occurrence of a failure of the VVT mechanism 6
  • intermittent stop of engine operation by idle stop control is not prohibited.
  • the determination value ⁇ is set to a value higher than the lowest value of the engine cooling water temperature at which the intermittent stop of the engine operation by the idle stop control is permitted.
  • FIG. 7 shows a flowchart of the intermittent stop prohibiting control routine employed in this embodiment. The processing of this routine is repeatedly executed by the IIS system 2 every prescribed control cycle.
  • step S500 it is first determined in step S500 whether or not a VVT fail signal has been received. If the VVT fail signal is not received (S500: NO), the process of this routine is terminated as it is. On the other hand, if the VVT fail signal has been received (S500: YES), the process proceeds to step S501.
  • step S501 it is determined in step S501 whether the engine coolant temperature is higher than the determination value ⁇ . If the engine coolant temperature is equal to or lower than the determination value ⁇ (S501: NO), in step S502, intermittent stop of the engine operation by the idle stop control is prohibited, and then the process of this routine is terminated. On the other hand, if the engine coolant temperature is higher than the determination value ⁇ (S501: YES), the engine operation intermittent stop by the idle stop control is not prohibited in spite of the occurrence of a failure, and the routine of this routine is continued as it is. Processing is terminated.
  • the control apparatus for an internal combustion engine of the present embodiment When a failure occurs in the variable valve timing mechanism, the startability of the internal combustion engine may be ensured depending on the engine operating condition at that time. For example, if the engine temperature is sufficiently high, the startability of the internal combustion engine can be ensured even if the valve timing is retarded from the intermediate lock position.
  • the IIS system 2 selects whether to prohibit the intermittent stop according to the engine operating condition at that time. Specifically, the IIS system 2 does not prohibit the intermittent stop if the engine coolant temperature is higher than the determination value ⁇ when a failure of the VVT mechanism 6 occurs. Therefore, in the control apparatus for an internal combustion engine of the present embodiment, intermittent stop of engine operation is not prohibited unnecessarily, and the effect of improving fuel consumption by performing the intermittent stop can be maintained.
  • the IIS system 2 determines that the engine temperature has increased until the startability can be ensured even when the VVT mechanism 6 fails when the elapsed time after engine startup reaches the specified time ⁇ . Like to do.
  • the IIS system 2 prohibits the intermittent stop of the engine operation by the idle stop control until the elapsed time after the engine start reaches the specified time ⁇ . I have to.
  • FIG. 8 shows a flowchart of the intermittent stop prohibiting control routine employed in this embodiment. The processing of this routine is repeatedly executed by the IIS system 2 every prescribed control cycle.
  • step S600 it is first determined in step S600 whether or not a VVT fail signal has been received. If the VVT fail signal has not been received (S600: NO), the process of this routine is terminated as it is. On the other hand, if the VVT fail signal has been received (S600: YES), the process proceeds to step S601.
  • step S601 it is determined whether or not the elapsed time after engine startup is equal to or longer than a prescribed time ⁇ . If the elapsed time after the engine start is less than “ ⁇ ” (S601: NO), after the intermittent stop of the engine operation by the idle stop control is prohibited in step S602, the process of this routine is terminated. The On the other hand, if the elapsed time after starting the engine is equal to or longer than “ ⁇ ” (S601: YES), the intermittent stop of the engine operation by the idle stop control is not prohibited in spite of the occurrence of a failure, and this time as it is. The processing of this routine comes to an end.
  • the following effects can be obtained. (5) Even if a failure of the VVT mechanism 6 occurs, if a sufficient time elapses after the engine is started and the internal combustion engine is sufficiently warmed up, the valve timing may be retarded from the intermediate lock position. The startability of the internal combustion engine can be ensured.
  • the IIS system 2 prohibits the intermittent stop of the engine operation by the idle stop control according to the failure of the VVT mechanism 6 until the elapsed time after the engine start reaches a specified time. I have to. Therefore, according to the present embodiment, the intermittent stop of the engine operation is not unnecessarily prohibited, and the fuel efficiency improvement effect by the implementation of the intermittent stop can be maintained.
  • the intermittent stop of the engine operation is not prohibited. If there is a fail that can be secured, the intermittent stop may not be prohibited during such a failure.
  • the engine cooling water temperature is used as the index value of the engine temperature.
  • the temperature of the oil for engine lubrication is used as the index value to intermittently stop the engine operation by the idle stop control. It is also possible to select whether to prohibit or not.
  • the intermittent stop of the engine operation is not prohibited even if a failure of the VVT mechanism 6 occurs, but in addition to that, startability can be secured. If there is an engine operating condition, intermittent stop may not be prohibited even in such a case.
  • whether to prohibit intermittent stop is selected according to the type of failure. Further, in the fourth embodiment, selection is made as to whether or not intermittent stop is prohibited in accordance with the engine operating status.
  • the IIS system 2 can also be configured to perform both the selection of whether or not intermittent stop prohibition is possible according to the type of failure and the selection of whether or not intermittent stop prohibition is possible according to the engine operation status. In such a case, when the VVT mechanism 6 fails, for example, the intermittent stop of the engine operation is not prohibited both when the type of the failure is the release failure of the intermediate lock mechanism 18 and when the engine temperature is high. Will not be.
  • a fail signal is output in response to a failure determination, and intermittent stop of engine operation is prohibited by receiving the fail signal.
  • the normal signal is output at the normal time and the intermittent stop of the engine operation is permitted in response to the reception of the normal signal so that the normal signal is not output at the time of the failure and the normal signal is not input. The same control can be performed by not permitting intermittent stop based on this.
  • the internal combustion engine may be intermittently stopped according to the motor running.
  • the process related to the prohibition of the intermittent stop in the above embodiment can also be applied. Even in such a case, it is possible to prevent the internal combustion engine from being unable to be restarted after an intermittent stop due to the occurrence of a failure of the VVT mechanism 6 with the intermediate lock mechanism 18.
  • SYMBOLS 1 ... Engine control computer, 2 ... IIS system (prohibition means), 3 ... Crank position sensor, 4 ... Shift position sensor, 5 ... Water temperature sensor, 6 ... VVT mechanism, 7 ... Wheel speed sensor, 8 ... G sensor, 9 ... Brake sensor, 10 ... vane rotor, 11 ... housing, 12 ... rotor body, 13 ... vane, 14 ... recess, 15 ... retard oil chamber, 16 advance oil chamber, 17 ... cam sprocket, 18 ... intermediate lock mechanism, 19 ... Valve timing sensor, 20 ... Accelerator sensor.

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Abstract

　アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止に係る制御を実施するＩＩＳシステム２は、機関バルブのバルブタイミングを可変するとともに、最遅角位置と最進角位置との間の中間ロック位置にてバルブタイミングを機械的にロックする中間ロック機構１８を有したＶＶＴ機構６を備える内燃機関に適用されている。こうしたＩＩＳシステム２を、ＶＶＴ機構６のフェールの発生時には、上記機関運転の間欠停止を禁止するように構成することで、ＶＶＴ機構６のフェールの発生に応じて内燃機関が間欠停止後に再始動できなくなることを回避するようにした。

Description

内燃機関の制御装置
　本発明は、機関バルブのバルブタイミングを可変するとともに、最遅角位置と最進角位置との間の中間ロック位置にてバルブタイミングを機械的にロックする中間ロック機構を有したバルブタイミング可変機構を備える内燃機関に適用され、同機関の運転を間欠停止する制御装置に関するものである。
　車載等の内燃機関に適用される機構として、機関バルブのバルブタイミングを可変とするバルブタイミング可変機構が知られている。そしてバルブタイミング可変機構の一種として、油圧により動作する油圧式バルブタイミング可変機構が実用化されている。
　油圧式バルブタイミング可変機構は、機関回転により駆動される油圧ポンプから供給される油圧をオイルコントロールバルブにて調節することで動作されるようになっている。そのため、オイルポンプが稼動し始めたばかりの機関始動時には、油圧バルブタイミング可変機構はバルブタイミングを保持できるだけの十分な油圧の供給を受けられないことがある。そこで、油圧式バルブタイミング可変機構の多くには、油圧を用いずにバルブタイミングを機械的にロックするロック機構が設置されている。
　吸気バルブ用のバルブタイミング可変機構では通常、ロック機構によるバルブタイミングのロックは最遅角位置にてなされるようになっている。一方、近年には、吸気バルブのバルブタイミングを大幅に遅角して吸気バルブを遅閉じとすることで、アトキンソンサイクルを実現するバルブタイミング可変機構も提案されている。バルブタイミングの可変範囲を遅角側に広げた、こうしたバルブタイミング可変機構では、最遅角位置では、十分な圧縮比が得られず、内燃機関の始動性を確保できなくなっている。そこでそうしたバルブタイミング可変機構では、最遅角位置と最進角位置との間の中間ロック位置にてバルブタイミングを機械的にロックする中間ロック機構を設置し、そうした中間ロック位置に機関始動時のバルブタイミングを設定するようにしている。
　一方、近年には、信号待ちなどの停車時に内燃機関を自動停止するアイドルストップ制御を行う車両が実用化されている。またハイブリッド車両では、内燃機関の燃費効率が低い運転領域では、内燃機関を停止してモーターによる走行を行うようにしている。そのため、これらの車両に搭載される内燃機関は、車両走行中に機関運転が間欠停止されるようになっている。
　そして従来、特許文献１には、バルブタイミング可変機構を備えるハイブリッド車両において、内燃機関の間欠停止時には、バルブタイミングを最遅角位置とすることが開示されている。また特許文献２には、中間ロック機構付きのバルブタイミング可変機構を備える内燃機関において、間欠停止時には、バルブタイミングを中間ロック位置よりも遅角し、イグニッションオフによる通常の機関停止時には、バルブタイミングを中間ロック位置とすることが開示されている。
特開２０００－２１３３８３号公報 特開２００７－０６４１２７号公報
　ところで、内燃機関の運転中には、バルブタイミング可変機構の構成要素である可動部材の固着やオイルコントロールバルブから延びる制御線の断線といったバルブタイミング可変機構のフェール（故障）が発生することがある。こうしたフェールが発生すると、バルブタイミングを意図したように制御することができなくなり、間欠停止後の内燃機関の再始動時のバルブタイミングが機関始動に不適切なバルブタイミングとなってしまうことがある。そしてその結果、間欠停止後に内燃機関を再始動させることができなくなってしまう虞がある。
　本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、中間ロック機構付きバルブタイミング可変機構のフェールの発生に応じて内燃機関が間欠停止後に再始動できなくなることを回避することのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。
　本発明の第１の態様は、機関バルブのバルブタイミングを可変するとともに、最遅角位置と最進角位置との間の中間ロック位置にてバルブタイミングを機械的にロックする中間ロック機構を有したバルブタイミング可変機構を備える内燃機関に適用され、同機関の運転を間欠停止する制御装置をその前提としている。そして上記目的を達成するため、本発明の第１の態様に係る内燃機関の制御装置は、バルブタイミング可変機構のフェールの発生時に間欠停止を禁止する禁止手段を備えるようにしている。
　バルブタイミング可変機構にフェールが発生すると、間欠停止後の内燃機関の再始動時にバルブタイミングが中間ロック位置よりも遅角側となってしまうことがあり、そうした場合には、十分な圧縮比が得られなくなって、内燃機関の再始動が困難となってしまうことがある。その点、本発明の第１の態様では、バルブタイミング可変機構のフェールの発生時には、機関運転の間欠停止が禁止されるようになる。そのため、中間ロック機構付きバルブタイミング可変機構のフェールの発生に起因して内燃機関が間欠停止後に再始動できなくなることを回避することができるようになる。
　本発明の第２の態様は、機関バルブのバルブタイミングを可変するとともに、最遅角位置と最進角位置との間の中間ロック位置にてバルブタイミングを機械的にロックする中間ロック機構を有したバルブタイミング可変機構を備える内燃機関に適用され、同機関の運転を間欠停止する制御装置をその前提としている。そして上記目的を達成するため、本発明の第２の態様では、中間ロック位置よりも遅角側の範囲にバルブタイミング可変機構の動作範囲が制限されてしまうようにバルブタイミング可変機構のフェールが発生したときに、間欠停止を禁止する禁止手段を備えるようにしている。
　上記のようなフェールが発生すると、間欠停止後の内燃機関の再始動時にバルブタイミングが中間ロック位置よりも遅角側となってしまい、内燃機関の再始動が困難となってしまうことがある。その点、本発明の第２の態様では、そうしたフェールの発生時には、機関運転の間欠停止が禁止されるようになる。そのため、中間ロック機構付きバルブタイミング可変機構のフェールの発生に起因して内燃機関が間欠停止後に再始動できなくなることを回避することができるようになる。
　バルブタイミング可変機構のフェールの発生時にも、状況によっては、内燃機関の始動性を確保できることがある。そこで、フェールの発生時に、機関再始動性が確保されているのであれば、間欠停止の禁止を行わないように上記禁止手段を構成してもよい。このようにすれば、機関運転の間欠停止が不必要に禁止されないようになって、間欠停止の実施による燃費の向上効果を維持することができるようになる。
　バルブタイミング可変機構のフェールの発生時において、フェールの種類によっては、内燃機関の始動性を確保できることがある。例えば中間ロック機構が作動したまま解除不能になったときには、バルブタイミングは中間ロック位置に位置するため、内燃機関の始動性は維持できる。そこで、フェールの発生時に、そのフェールの種類に応じて間欠停止を禁止するか否かを選択するように上記禁止手段を構成してもよい。このようにすれば、機関運転の間欠停止が不必要に禁止されないようになって、間欠停止の実施による燃費の向上効果を維持することができるようになる。
　バルブタイミング可変機構のフェールの発生時において、そのときの機関運転状況によっては、内燃機関の始動性を確保できることがある。例えば機関温度が十分に高ければ、バルブタイミングが中間ロック位置よりも遅角側となっていても、内燃機関の始動性を確保することができる。そこで、フェールの発生時に、そのときの機関運転状況に応じて間欠停止を禁止するか否かを選択するように上記禁止手段を構成してもよい。このようにすれば、機関運転の間欠停止が不必要に禁止されないようになって、間欠停止の実施による燃費の向上効果を維持することができるようになる。
　バルブタイミング可変機構にフェールが発生しても、そのフェールが中間ロック機構の解除不良であれば、バルブタイミングは中間ロック位置に位置するため、内燃機関の始動性は維持できる。そこで、フェールの発生時に、そのフェールが中間ロック機構の解除不良である場合には、間欠停止の禁止を行わないように上記禁止手段を構成してもよい。このようにすれば、機関運転の間欠停止が不必要に禁止されないようになって、間欠停止の実施による燃費の向上効果を維持することができるようになる。
　機関温度が十分に高ければ、バルブタイミングが中間ロック位置よりも遅角側となっていても、内燃機関の始動性を確保することができる。そこで、フェールの発生時に、機関温度が規定の判定値よりも高ければ、間欠停止の禁止を行わないように上記禁止手段を構成してもよい。このようにすれば、機関運転の間欠停止が不必要に禁止されないようになって、間欠停止の実施による燃費の向上効果を維持することができるようになる。なお、このときの判定値には、間欠停止の実施が許可される機関温度の最低値よりも高い温度をその値として設定することができる。
　バルブタイミング可変機構のフェールが発生しても、機関始動後に十分な時間が経過し、内燃機関が十分暖機されれば、バルブタイミングが中間ロック位置よりも遅角側となっていても、内燃機関の始動性を確保することができる。そこで、機関始動後の経過時間が規定の時間となるまで、間欠停止の禁止を実施するように上記禁止手段を構成してもよい。このようにすれば、機関運転の間欠停止が不必要に禁止されないようになって、間欠停止の実施による燃費の向上効果を維持することができるようになる。
本発明の第１実施形態についてその全体構成を模式的に示す略図。 同実施形態に採用されるバルブタイミング可変機構のカバーを取った状態の正面構造を示す正面図。 同実施形態に採用されるフェール判定ルーチンの処理手順を示すフローチャート。 同実施形態に採用される間欠停止禁止制御ルーチンの処理手順を示すフローチャート。 本発明の第２実施形態に採用されるフェール判定ルーチンの処理手順を示すフローチャート。 本発明の第３実施形態に採用される間欠停止禁止制御ルーチンの処理手順を示すフローチャート。 本発明の第４実施形態に採用される間欠停止禁止制御ルーチンの処理手順を示すフローチャート。 本発明の第５実施形態に採用される間欠停止禁止制御ルーチンの処理手順を示すフローチャート。
　（第１の実施の形態）
　以下、本発明の内燃機関の制御装置を具体化した第１の実施の形態について、図１～図４を参照して詳細に説明する。本発明の制御装置は、信号待ちなどの停車時に内燃機関を自動停止する、いわゆるアイドルストップ制御を行うものとなっている。なお、本実施の形態では、こうしたアイドルストップ制御によって、車両の運転中に内燃機関が間欠停止されるようになっている。
　図１は、本実施の形態の全体構成を示している。同図に示すように、本実施の形態の内燃機関の制御装置は、機関制御を司るエンジンコントロールコンピューター１と、アイドルストップ制御を司るＩＩＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｉｄｌｉｎｇ　Ｓｔｏｐ）システム２とを備えている。
　エンジンコントロールコンピューター１には、機関出力軸であるクランクシャフトの回転位相を検出するクランクポジションセンサー３、シフトレバーの操作位置を検出するシフトポジションセンサー４、アクセルペダルの操作量を検出するアクセル操作量センサー２０、機関冷却水温の温度を検出する水温センサー５などの検出信号が入力されている。そしてエンジンコントロールコンピューター１は、機関制御やスロットル制御を実施する。またエンジンコントロールコンピューター１は、機関制御の一環として、吸気バルブ２０のバルブタイミングを可変とするバルブタイミング可変機構６（以下、ＶＶＴ機構６と記載する）の制御を実施する。
　一方、ＩＩＳシステム２には、車輪の回転速度を検出する車輪速センサー７、車体に作用する加速度を検出するＧセンサー８、ブレーキペダルの操作状況を検出するブレーキセンサー９などの検出信号が入力されている。そしてＩＩＳシステム２は、これらセンサーの検出結果からアイドルストップ実行条件成立の可否を判定し、実行条件の成立に応じてエンジンコントロールコンピューター１に機関停止要求を出力する。
　図２は、本実施の形態に採用されるＶＶＴ機構６の構成を示している。このＶＶＴ機構６は、吸気バルブ２０のバルブタイミングを可変とするものとなっている。なお同図２には、カバーを取り外した状態のＶＶＴ機構６の正面構造が示されている。同図に示すように、ＶＶＴ機構６は、ベーンローター１０、ハウジング１１の２つの回転体を備えている。
　ベーンローター１０は、略円筒形状のローター本体１２と、そのローター本体１２の外周から径方向に突出する複数（同図のものでは３つ）のベーン１３とを有して構成されている。こうしたベーンローター１０は、内燃機関のカムシャフト２１の先端に一体回転可能に固定されている。
　一方、ハウジング１１は、略円環形状に形成されるとともに、その内周にベーン１３を収容する、ベーン１３と同数の凹部１４を備えて構成されている。凹部１４の内部は、これに収容されたベーン１３によって２つの油室に区画されている。このうち、ベーン１３に対してカムシャフト２１の回転方向側に形成された油室は、ハウジング１１に対してベーンローター１０をカムシャフト２１の反回転方向に相対回動させるための油圧が導入される遅角油室１５となっている。またベーン１３に対してカムシャフト２１の反回転方向側に形成された油室は、ハウジング１１に対してベーンローター１０をカムシャフト２１の回転方向に相対回動させるための油圧が導入される進角油室１６となっている。なお、こうしたハウジング１１は、カムスプロケット１７に一体回転可能に固定されるとともに、ベーンローター１０に対して同一の軸心を有して相対回動可能とされている。
　こうした可変動弁機構では、遅角油室１５に加圧油を導入するとともに、進角油室１６から加圧油を排出すると、ベーン１３両側の油圧差によってハウジング１１に対してベーンローター１０がカムシャフト２１の回転方向に相対回動されるようになる。これにより、ベーンローター１０に一体回転可能に固定されたカムシャフト２１の回転位相が遅らされるようになり、カムシャフト２１に設けられたカムによって開閉駆動される吸気バルブ２０のバルブタイミングが遅角されるようになる。
　一方、進角油室１６に加圧油を導入するとともに、遅角油室１５から加圧油を排出すると、ベーン１３両側の油圧差により、ベーンローター１０がハウジング１１に対してカムシャフト２１の回転方向に相対回動されるようになる。これにより、ベーンローター１０に一体回転可能に固定されたカムシャフト２１の回転位相が進められるようになり、カムシャフト２１に設けられたカムによって開閉駆動される吸気バルブ２０のバルブタイミングが進角されるようになる。
　こうした可変動弁機構のベーン１３のうちの２つには、中間ロック機構１８が配設されている。これらの中間ロック機構１８は、その作動に応じて、ベーンローター１０とハウジング１１とを、一体回転するように機械的にロックするものとなっている。なお、この可変動弁機構では、最遅角位置と最進角位置との中間に位置する中間ロック位置にて、中間ロック機構１８によるベーンローター１０とハウジング１１とのロックがなされるようになっている。ちなみに、最遅角位置とは、ハウジング１１に対して最もカムシャフト２１の反回転方向側に相対回動されたときのベーンローター１０の動作位置を指し、最進角位置とは、最もカムシャフト２１の回転方向側に相対回転されたときのベーンローター１０の動作位置を指している。
　なお、こうしたＶＶＴ機構６におけるベーンローター１０の動作位置は、バルブタイミングセンサー１９（図１参照）により検出されるようになっている。こうしたバルブタイミングセンサー１９の検出信号は、エンジンコントロールコンピューター１に入力されている。
　以上のように構成された内燃機関の制御装置においてエンジンコントロールコンピューター１は、機関運転中に、ＶＶＴ機構６のフェール（故障）の発生の有無を監視するようにしている。こうしたフェールの監視は、図３に示すような、フェール判定ルーチンの処理を通じて行われる。なお、こうしたフェール判定ルーチンの処理は、機関運転中にエンジンコントロールコンピューター１によって、所定の制御周期毎に繰り返し実行されるものとなっている。
　さて、フェール判定ルーチンの処理が開始されると、まずステップＳ１００において、バルブタイミングの目標値と実値との差が規定の判定値αよりも大きい状態にあるか否かが判定される。ここで目標値と実値との差が判定値α以下であれば（Ｓ１００：ＮＯ）、ステップＳ１０１において、カウンターＣの値がクリアされた後、今回の本ルーチンの処理が終了される。なお、ここで値がクリアされるカウンターＣの値は、目標値と実値との差が判定値αを超えた状態の継続時間を示すものとなっている。
　一方、目標値と実値との差が判定値αを超えていれば（Ｓ１００：ＹＥＳ）、ステップＳ１０２に処理が進められる。ステップＳ１０２に処理が進められると、そのステップＳ１０２において、上記カウンターＣの値がインクリメントされ、続くステップＳ１０３においてそのカウンターＣの値が規定のフェール判定値β以上であるか否かが判定される。ここでカウンターＣの値がフェール判定値β未満であれば（Ｓ１０３：ＮＯ）、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。一方、カウンターＣの値がフェール判定値β以上であれば（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、処理がステップＳ１０４に進められ、そのステップＳ１０４においてフェール判定を行った後、今回の本ルーチンの処理が終了される。
　なお、エンジンコントロールコンピューター１は、フェール判定がなされると、ＶＶＴ機構６にフェールが発生した旨を通知するＶＶＴフェール信号をＩＩＳシステム２に送信するようにしている。そしてＩＩＳシステム２は、そうしたＶＶＴフェール信号の受信に応じて、アイドルストップを禁止するようにしている。
　図４は、そうしたアイドルストップの禁止に係る間欠停止禁止制御ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、ＩＩＳシステム２によって、規定の制御周期毎に繰り返し実行されるものとなっている。
　本ルーチンが開始されると、まずステップＳ２００において、ＶＶＴフェール信号が受信されているか否かが判定される。ここでＶＶＴフェール信号が受信されていなければ（Ｓ２００：ＮＯ）、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。一方、ＶＶＴフェール信号が受信されていれば（Ｓ２００：ＹＥＳ）、ステップＳ２０１に処理が進められ、そのステップＳ２０１において、アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止が禁止された後、今回の本ルーチンの処理が終了される。
　なお、こうした本実施の形態では、ＩＩＳシステム２が禁止手段（禁止部）に相当する構成となっている。
　以上説明した本実施の形態の内燃機関の制御装置によれば、次の効果を奏することができる。
　（１）本実施の形態では、ＩＩＳシステム２は、ＶＶＴ機構６のフェールの発生時にアイドルストップ制御による機関運転の間欠停止を禁止するようにしている。ＶＶＴ機構６にフェールが発生すると、間欠停止後の内燃機関の再始動時にバルブタイミングが中間ロック位置よりも遅角側となってしまうことがあり、そうした場合には、十分な圧縮比が得られなくなって、内燃機関の再始動が困難となってしまうことがある。その点、本実施の形態では、ＶＶＴ機構６のフェールの発生時には、アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止が禁止されるようになる。そのため、中間ロック機構１８付きのＶＶＴ機構６のフェールの発生に起因して内燃機関が間欠停止後に再始動できなくなることを回避することができるようになる。
　（第２の実施の形態）
　続いて本発明の内燃機関の制御装置を具体化した第２の実施の形態を、図５を併せ参照して詳細に説明する。なお本実施の形態及び後述の各実施の形態において、前出の実施の形態と同様の構成については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
　ＶＶＴ機構６にフェールが発生すると、間欠停止後の内燃機関の再始動時にバルブタイミングが中間ロック位置よりも遅角側となってしまうことがあり、そうした場合には、十分な圧縮比が得られなくなって、内燃機関の再始動が困難となってしまうことがある。そこで本実施の形態では、エンジンコントロールコンピューター１は、中間ロック位置よりも遅角側の範囲にＶＶＴ機構６の動作範囲が制限されてしまうようなＶＶＴ機構６のフェールの発生の有無を監視するようにしている。そしてエンジンコントロールコンピューター１は、そうしたフェールの発生時にＩＩＳシステム２にＶＶＴフェール信号を送信し、アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止を禁止させるようにしている。
　図５は、こうした本実施の形態に採用されるフェール判定ルーチンの処理手順を示している。なお、こうしたフェール判定ルーチンの処理も、機関運転中にエンジンコントロールコンピューター１によって、所定の制御周期毎に繰り返し実行されるものとなっている。
　本ルーチンが開始されると、まずステップＳ３００において、バルブタイミングの目標値と実値との差が規定の判定値αよりも大きい状態にあるか否かが判定される。ここで目標値と実値との差が判定値α以下であれば（Ｓ３００：ＮＯ）、ステップＳ３０１において、カウンターＣの値がクリアされた後、今回の本ルーチンの処理が終了される。
　一方、目標値と実値との差が判定値αを超えていれば（Ｓ３００：ＹＥＳ）、ステップＳ３０２に処理が進められる。ステップＳ３０２に処理が進められると、そのステップＳ３０２において、上記カウンターＣの値がインクリメントされ、続くステップＳ３０３においてそのカウンターＣの値が規定のフェール判定値β以上であるか否かが判定される。ここでカウンターＣの値がフェール判定値β未満であれば（Ｓ１０３：ＮＯ）、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。
　一方、本実施の形態では、カウンターＣの値がフェール判定値β以上であれば（Ｓ３０３：ＹＥＳ）、処理がステップＳ３０４に進められ、そのステップＳ３０４において現在のバルブタイミング、すなわちベーンローター１０の動作位置が中間ロック位置よりも遅角側にあるか否かが判定される。ここでベーンローター１０の動作位置が中間ロック位置よりも進角側にあれば（Ｓ３０４：ＮＯ）、フェール判定は行われず、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。そして本実施の形態では、ベーンローター１０の動作位置が中間ロック位置よりも遅角側にあるときに限り（Ｓ３０４：ＹＥＳ）、処理がステップＳ３０５に進められ、そのステップＳ３０５において、フェール判定が行われる。フェール判定が行われると、エンジンコントロールコンピューター１からＩＩＳシステム２にＶＶＴフェール信号が送信され、その受信に応じてアイドルストップによる機関運転の間欠停止が禁止されるようになる。
　以上説明した本実施の形態の内燃機関の制御装置によれば、次の効果を奏することができる。
　（２）本実施の形態では、ＩＩＳシステム２は、中間ロック位置よりも遅角側の範囲にＶＶＴ機構６の動作範囲が制限されてしまうようにＶＶＴ機構６のフェールが発生したときに、間欠停止を禁止するようにしている。そのため、中間ロック機構１８付きのＶＶＴ機構６のフェールの発生に起因して内燃機関が間欠停止後に再始動できなくなることを好適に回避することができるようになる。
　（第３の実施の形態）
　続いて本発明の内燃機関の制御装置を具体化した第３の実施の形態を、図６を併せ参照して詳細に説明する。なお本実施の形態では、ＶＶＴ機構６のフェール発生時にそのフェールの種類の特定を行うようにしている。フェールの種類の特定は、フェール発生時のベーンローター１０の動作位置（バルブタイミング）やフェール発生に至るまでのバルブタイミングの推移などに基づき行われる。例えばベーンローター１０の動作位置が中間ロック位置から一切動かないときには、そのときのフェールの種類が中間ロック機構１８の解除不良であると認定されるようになっている。なおエンジンコントロールコンピューター１は、フェールの種類を特定すると、ＶＶＴフェール信号と共に、フェールの種類を示す信号を併せＩＩＳシステム２に送信するようにしている。
　そして本実施の形態では、ＩＩＳシステム２は、そのときのフェールの種類に応じてアイドルストップ制御による機関運転の間欠停止を禁止するか否かを選択するようにしている。具体的には、ＩＩＳシステム２は、フェールの種類が中間ロック機構１８の解除不良であれば、間欠停止を禁止せず、フェールの種類がそれ以外であれば、間欠停止を禁止するようにしている。このように本実施の形態では、ＶＶＴ機構６のフェールの発生時に、機関再始動性が確保されているのであれば、アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止の禁止を行わないようにしている。
　図６は、こうした本実施の形態に採用される間欠停止禁止制御ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、ＩＩＳシステム２によって、規定の制御周期毎に繰り返し実行されるものとなっている。
　本ルーチンが開始されると、まずステップＳ４００において、ＶＶＴフェール信号が受信されているか否かが判定される。ここでＶＶＴフェール信号が受信されていなければ（Ｓ４００：ＮＯ）、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。一方、ＶＶＴフェール信号が受信されていれば（Ｓ４００：ＹＥＳ）、ステップＳ４０１に処理が進められる。
　ステップＳ４０１に処理が進められると、そのステップＳ４０１において、今回のＶＶＴ機構６のフェールが、中間ロック機構１８の解除不良であるか否かが判定される。ここでＶＶＴ機構６のフェールの種類が中間ロック機構１８の解除不良以外であれば（Ｓ４０１：ＮＯ）、ステップＳ４０２において、アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止が禁止された後、今回の本ルーチンの処理が終了される。一方、ＶＶＴ機構６のフェールの種類が中間ロック機構１８の解除不良であれば（Ｓ４０１：ＹＥＳ）、フェールの発生にも拘らず、アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止の禁止がなされることなく、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。
　以上説明した本実施の形態の内燃機関の制御装置によれば、次の効果を奏することができる。
　（３）本実施の形態では、ＩＩＳシステム２は、ＶＶＴ機構６のフェールの発生時に、そのフェールの種類に応じて間欠停止を禁止するか否かを選択するようにしている。より具体的には、ＩＩＳシステム２は、フェールの発生時に、そのフェールが中間ロック機構１８の解除不良である場合には、アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止の禁止を行わないようにしている。そのため、本実施の形態では、機関運転の間欠停止が不必要に禁止されないようになって、間欠停止の実施による燃費の向上効果を維持することができるようになる。
　（第４の実施の形態）
　続いて本発明の内燃機関の制御装置を具体化した第４の実施の形態を、図７を併せ参照して詳細に説明する。
　ＶＶＴ機構６のフェールの発生時において、そのときの機関運転状況によっては、内燃機関の始動性を確保できることがある。例えば機関温度が十分に高ければ、機関潤滑用のオイルの温度も高く、内燃機関の回転抵抗が小さいため、バルブタイミングが中間ロック位置よりも遅角側となっていても、内燃機関の始動性を確保することができる。
　そこで本実施の形態では、フェールの発生時に、そのときの機関運転状況に応じて間欠停止を禁止するか否かを選択するようにしている。具体的には、本実施の形態のＩＩＳシステム２は、機関温度の指標値として機関冷却水温を参照するとともに、機関冷却水温が規定の判定値γよりも高ければ、ＶＶＴ機構６のフェールの発生時に、アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止を禁止しないようにしている。このように本実施の形態でも、ＶＶＴ機構６のフェールの発生時に、機関再始動性が確保されているのであれば、アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止の禁止を行わないようにしている。なお、ここでの判定値γには、アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止の実施が許可される機関冷却水温の最低値よりも高い温度がその値として設定されている。
　図７は、こうした本実施の形態に採用される間欠停止禁止制御ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、ＩＩＳシステム２によって、規定の制御周期毎に繰り返し実行されるものとなっている。
　本ルーチンが開始されると、まずステップＳ５００において、ＶＶＴフェール信号が受信されているか否かが判定される。ここでＶＶＴフェール信号が受信されていなければ（Ｓ５００：ＮＯ）、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。一方、ＶＶＴフェール信号が受信されていれば（Ｓ５００：ＹＥＳ）、処理がステップＳ５０１に進められる。
　ステップＳ５０１に処理が進められると、そのステップＳ５０１において、機関冷却水温が上記判定値γよりも高いか否かが判定される。ここで機関冷却水温が判定値γ以下あれば（Ｓ５０１：ＮＯ）、ステップＳ５０２において、アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止が禁止された後、今回の本ルーチンの処理が終了される。一方、機関冷却水温が判定値γよりも高ければ（Ｓ５０１：ＹＥＳ）、フェールの発生にも拘らず、アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止の禁止がなされることなく、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。
　以上説明した本実施の形態の内燃機関の制御装置によれば、次の効果を奏することができる。
　（４）バルブタイミング可変機構のフェールの発生時において、そのときの機関運転状況によっては、内燃機関の始動性を確保できることがある。例えば機関温度が十分に高ければ、バルブタイミングが中間ロック位置よりも遅角側となっていても、内燃機関の始動性を確保することができる。その点、本実施の形態では、ＩＩＳシステム２は、ＶＶＴ機構６のフェールの発生時に、そのときの機関運転状況に応じて間欠停止を禁止するか否かを選択するようにしている。具体的には、ＩＩＳシステム２は、ＶＶＴ機構６のフェールの発生時に、機関冷却水温が判定値γよりも高ければ、間欠停止の禁止を行わないようにしている。そのため、本実施の形態の内燃機関の制御装置では、機関運転の間欠停止が不必要に禁止されないようになって、間欠停止の実施による燃費の向上効果を維持することができるようになる。
　（第５の実施の形態）
　続いて本発明の内燃機関の制御装置を具体化した第５の実施の形態を、図８を併せ参照して詳細に説明する。
　上述したように機関温度がある程度に上昇しているのであれば、ＶＶＴ機構６のフェールの発生時にも、内燃機関の始動性を確保することができる。一方、機関温度は、機関始動後の経過時間からある程度に推測することができる。そこで、本実施の形態では、ＩＩＳシステム２は、機関始動後の経過時間が規定の時間εとなれば、ＶＶＴ機構６のフェール時にも始動性を確保できるまでに、機関温度が上昇したと判断するようにしている。そして本実施の形態のＩＩＳシステム２は、ＶＶＴ機構６のフェールの発生時には、機関始動後の経過時間が規定の時間εとなるまで、アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止の禁止を実施するようにしている。
　図８は、こうした本実施の形態に採用される間欠停止禁止制御ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、ＩＩＳシステム２によって、規定の制御周期毎に繰り返し実行されるものとなっている。
　本ルーチンが開始されると、まずステップＳ６００において、ＶＶＴフェール信号が受信されているか否かが判定される。ここでＶＶＴフェール信号が受信されていなければ（Ｓ６００：ＮＯ）、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。一方、ＶＶＴフェール信号が受信されていれば（Ｓ６００：ＹＥＳ）、処理がステップＳ６０１に進められる。
　ステップＳ６０１に処理が進められると、そのステップＳ６０１において、機関始動後の経過時間が規定の時間ε以上となっているか否かが判定される。ここで機関始動後の経過時間が「ε」未満であれば（Ｓ６０１：ＮＯ）、ステップＳ６０２において、アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止が禁止された後、今回の本ルーチンの処理が終了される。一方、機関始動後の経過時間が「ε」以上であれば（Ｓ６０１：ＹＥＳ）、フェールの発生にも拘らず、アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止の禁止がなされることなく、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了されるようになる。
　以上説明した本実施の形態の内燃機関の制御装置によれば、次の効果を奏することができる。
　（５）ＶＶＴ機構６のフェールが発生しても、機関始動後に十分な時間が経過し、内燃機関が十分暖機されれば、バルブタイミングが中間ロック位置よりも遅角側となっていても、内燃機関の始動性を確保することができる。そこで本実施の形態では、ＩＩＳシステム２は、機関始動後の経過時間が規定の時間となるまで、アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止の、ＶＶＴ機構６のフェールに応じた禁止を実施するようにしている。そのため、本実施の形態によれば、機関運転の間欠停止が不必要に禁止されないようになって、間欠停止の実施による燃費の向上効果を維持することができるようになる。
　以上説明した各実施の形態は、次のように変更して実施することもできる。
　・第３の実施の形態では、ＶＶＴ機構６のフェールの種類が中間ロック機構１８の解除不良であるときには、機関運転の間欠停止を禁止しないようにしていたが、それ以外にも、始動性を確保可能なフェールがあれば、そうしたフェールのときにも、間欠停止を禁止しないようにしても良い。
　・第４の実施の形態では、機関温度の指標値として機関冷却水温を用いるようにしていたが、機関潤滑用のオイルの温度をその指標値として用い、アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止を禁止するか否かの選択を行うようにすることもできる。
　・第４の実施の形態では、機関温度が高いときには、ＶＶＴ機構６のフェールが発生しても機関運転の間欠停止を禁止しないようにしていたが、それ以外にも、始動性を確保可能な機関運転状況があれば、そうしたときにも、間欠停止を禁止しないようにしても良い。
　・第３の実施の形態では、フェールの種類に応じて間欠停止を禁止するか否かの選択を行うようにしていた。また第４の実施の形態では、機関運転状況に応じて間欠停止を禁止するか否かの選択を行うようにしていた。これらフェールの種類に応じた間欠停止禁止の可否の選択と、機関運転状況に応じた間欠停止禁止の可否の選択との双方を行うようにＩＩＳシステム２を構成することもできる。こうした場合には、ＶＶＴ機構６のフェール時において、例えばそのフェールの種類が中間ロック機構１８の解除不良であるときと、機関温度が高いときとの双方において、機関運転の間欠停止の禁止がなされないようになる。
　・上記実施の形態では、フェールの判定に応じてフェール信号を出力し、そのフェール信号を受信することによって機関運転の間欠停止を禁止するようにしていた。これに対して、正常時に正常信号を出力するとともにその正常信号の受信に応じて機関運転の間欠停止を許可し、フェール時に正常信号を出力しないようにするとともに同正常信号の入力がないことに基づいて間欠停止を許可しないようにすることでも、同様の制御を行うことができる。
　・上記実施の形態では、アイドルストップ制御により機関運転の間欠停止を行う場合を説明したが、ハイブリッド車両においては、モーター走行に応じて内燃機関が間欠停止されることがある。こうしたハイブリッド車両における機関運転の間欠停止を対象として、上記実施形態における間欠停止の禁止に係る処理を適用することもできる。そしてそうした場合にも、中間ロック機構１８付きのＶＶＴ機構６のフェールの発生に起因して内燃機関が間欠停止後に再始動できなくなることを回避することができるようになる。
　１…エンジンコントロールコンピューター、２…ＩＩＳシステム（禁止手段）、３…クランクポジションセンサー、４…シフトポジションセンサー、５…水温センサー、６…ＶＶＴ機構、７…車輪速センサー、８…Ｇセンサー、９…ブレーキセンサー、１０…ベーンローター、１１…ハウジング、１２…ローター本体、１３…ベーン、１４…凹部、１５…遅角油室、１６…進角油室、１７…カムスプロケット、１８…中間ロック機構、１９…バルブタイミングセンサー、２０…アクセルセンサー。

Claims (9)

  1. 　機関バルブのバルブタイミングを可変するとともに、最遅角位置と最進角位置との間の中間ロック位置にて前記バルブタイミングを機械的にロックする中間ロック機構を有したバルブタイミング可変機構を備える内燃機関に適用され、同機関の運転を間欠停止する制御装置において、
    　前記バルブタイミング可変機構のフェールの発生時に前記間欠停止を禁止する禁止手段を備える
    　ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
  2. 　機関バルブのバルブタイミングを可変するとともに、最遅角位置と最進角位置との間の中間ロック位置にて前記バルブタイミングを機械的にロックする中間ロック機構を有したバルブタイミング可変機構を備える内燃機関に適用され、同機関の運転を間欠停止する制御装置において、
    　前記中間ロック位置よりも遅角側の範囲に前記バルブタイミング可変機構の動作範囲が制限されてしまうように前記バルブタイミング可変機構のフェールが発生したときに、前記間欠停止を禁止する禁止手段を備える
    　ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
  3. 　請求項１又は２に記載に記載の内燃機関の制御装置において、
    　前記禁止手段は、前記フェールの発生時に、機関再始動性が確保されているのであれば、前記間欠停止の禁止を行わない
    　ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
  4. 　請求項１又は２に記載に記載の内燃機関の制御装置において、
    　前記禁止手段は、前記フェールの発生時に、そのフェールの種類に応じて前記間欠停止を禁止するか否かを選択する
    　ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
  5. 　請求項１又は２に記載に記載の内燃機関の制御装置において、
    　前記禁止手段は、前記フェールの発生時に、そのときの機関運転状況に応じて前記間欠停止を禁止するか否かを選択する
    　ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
  6. 　請求項１又は２に記載に記載の内燃機関の制御装置において、
    　前記禁止手段は、前記フェールの発生時に、そのフェールが前記中間ロック機構の解除不良である場合には、前記間欠停止の禁止を行わない
    　ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
  7. 　請求項１又は２に記載に記載の内燃機関の制御装置において、
    　前記禁止手段は、前記フェールの発生時に、機関温度が規定の判定値よりも高ければ、前記間欠停止の禁止を行わない
    　ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
  8. 　前記判定値には、前記間欠停止の実施が許可される機関温度の最低値よりも高い温度がその値として設定されてなる
    　請求項７に記載の内燃機関の制御装置。
  9. 　前記禁止手段は、機関始動後の経過時間が規定の時間となるまで、前記間欠停止の禁止を実施する
    　請求項１～８のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
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