JP2009299655A - 内燃機関の動弁システム - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の動弁システムにおいて、故障したセンサの代わりに精度の低いセンサを使用しても吸入空気量のばらつきを抑制できる技術を提供する。
【解決手段】第１センサが故障していると判定される前は、少なくとも該第１センサにより測定される位置に基づいて作用角のフィードバック制御を行い、第１センサが故障していると判定された後は、第２センサにより測定される位置に基づいて作用角のフィードバック制御を行い、このときに目標とする作用角の下限値を、第１センサが故障していると判定される前よりも大きくする。
【選択図】図７

Description

本発明は、内燃機関の吸気弁又は排気弁のリフト特性を変更可能な動弁システムに関する。

カムとバルブとの間に介在する制御軸を駆動源で回転させることにより、カムの回転位置に対するバルブのリフト量を変化させることで、該バルブの作用角を変化させることができる。この内燃機関の動弁システムにおいて、制御軸等の回転角度を測定するセンサを備え、このセンサにより検出される回転角度に基づいて作用角のフィードバック制御を行うことができる。そして、このセンサを２つ備え、一方のセンサが故障したときには他方のセンサを用いて作用角のフィードバック制御を行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

しかし、２つのセンサの取り付け位置が異なるとセンサの分解能が異なる場合がある。また、コストを低減させるために、２つのセンサの性能が異なる場合もある。これらの場合、センサを切り替えることによりフィードバック制御の精度が低下する虞がある。つまり、適切な作用角を得られない虞がある。そうすると、特に小作用角時に吸入空気量のばらつきが大きくなり、燃費が悪化する虞がある。
特開２００５−１８８４４９号公報

本発明は、上記したような種々の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、故障したセンサの代わりに精度の低いセンサを使用しても吸入空気量のばらつきを抑制できる技術の提供にある。

上記課題を達成するために本発明による内燃機関の動弁システムは、以下の手段を採用した。すなわち、本発明による内燃機関の動弁システムは、
カムとバルブとの間に介在する制御軸を回転させることにより、カムの回転位置に対するバルブのリフト量を変化させることで、該バルブの作用角を変化させる内燃機関の動弁システムにおいて、
前記制御軸を回転させる駆動源と、
前記駆動源からの駆動力を前記制御軸に伝達する伝達装置と、
前記駆動源から前記制御軸までの間に備わる部材の位置を測定する第１センサおよび第２センサと、
前記第１センサまたは前記第２センサにより測定される位置に基づいて作用角のフィードバック制御を行うフィードバック制御手段と、
前記第１センサの故障判定を行う判定手段と、
を備え、
前記フィードバック制御手段は、
前記判定手段により前記第１センサが故障していると判定される前は、少なくとも該第１センサにより測定される位置に基づいて作用角のフィードバック制御を行い、
前記判定手段により前記第１センサが故障していると判定された後は、前記第２センサにより測定される位置に基づいて作用角のフィードバック制御を行い、このときに目標とする作用角の下限値を、前記第１センサが故障していると判定される前よりも大きくすることを特徴とする。

カムとバルブとの間に介在する制御軸を変位させることで、カムの回転位置に対するバルブのリフト量を変更することができる。これにより、バルブが開く時期を変更するこができるため、該バルブの作用角を変更することもできる。

なお、バルブの作用角は、バルブが開いているときのクランク角度の変化量としても良い。このクランク角度に代えて、カムシャフトの回転角度としても良い。以下、作用角といった場合には、このバルブの作用角を指すものとする。

駆動源から制御軸までの間には、駆動源、伝達装置、制御軸が含まれる。駆動源から制御軸までの間に備わる部材とは、駆動源、伝達装置、または制御軸の構成部材を指す。つまり、第１センサ及び第２センサは、駆動源、伝達装置、または制御軸の構成部材の位置を測定する。例えば駆動源の回転角、伝達装置に備わるギヤ等の回転角、または制御軸の回転角を測定する。伝達装置にはギヤが複数備わっていても良い。また、第１センサ及び第２センサは、同じ部材の回転角等を測定しても良く、異なる部材の回転角等を測定しても良い。測定対象が同じ場合には、センサの測定精度を異ならせても良い。また、測定対象が異なる場合には、センサの測定精度は同じであっても良いが、測定対象が異なることにより該センサの分解能が異なることがある。

制御軸は駆動源により操作されるが、該駆動源の回転を制御軸に伝えるときに伝達装置を介している。つまり、駆動源の回転角度に対する制御軸の回転角度が変化し得る。そのため、第１センサ及び第２センサが同じものであっても、異なる部材の回転角度を測定すると、分解能に差が出る。

一般に、測定精度または分解能が高いセンサ（本発明では第１センサ）を用いてフィードバック制御を行うが、該センサが故障すると、測定精度または分解能の低いセンサ（本発明では第２センサ）を用いたフィードバック制御が行われる。

ここで、作用角が小さい領域では、大きい領域よりも、作用角の変化量に対する吸入空気量の変化率が大きくなる。そのため、測定精度または分解能の低いセンサを用いると、目標とする作用角が小さいほど、吸入空気量のばらつきが大きくなる。

そこで、本発明では、第１センサが故障した場合には、第２センサにより作用角のフィードバック制御を行い、このときに、作用角が小さくならないようにする。そのため、目標とする作用角の下限値を大きくしている。つまり、作用角の変化量に対する吸入空気量の変化率が閾値以下となる範囲で作用角のフィードバック制御を行う。これは、吸入空気量のばらつきが許容範囲内となる範囲で作用角のフィードバック制御を行うともいえる。

このようにして、測定精度または分解能の低いセンサを用いて作用角のフィードバック制御を行っても、吸入空気量のばらつきを抑制することができる。

なお、本発明においては、吸気通路にスロットルをさらに備え、
前記第２センサにより測定される位置に基づいて作用角のフィードバック制御を行うときには、前記第１センサのときよりも、前記スロットルを閉じ側とすることができる。

ここで、目標作用角の下限値が大きくされると、吸入空気量が増加することがある。これに対し吸気通路に備わるスロットルを閉じ側とすれば、吸入空気量を減少させることができる。これにより、吸入空気量が必要以上に多くなることを抑制できる。

本発明においては、前記伝達装置は減速部材を有し、
前記第１センサは前記減速部材の位置を測定し、
前記第２センサは前記制御軸の位置を測定しても良い。

また、本発明においては、前記伝達装置は複数の減速部材を有し、
前記第１センサ及び前記第２センサは夫々異なる減速部材の位置を測定し、
前記第１センサにより位置が測定される減速部材は、前記第２センサにより位置が測定される減速部材よりも駆動源に近くすることができる。

ここで、駆動源に近いとは、駆動力の伝達経路において駆動源側に位置していことを示す。駆動源に近い減速部材で位置を測定すると、位置の測定精度が高くなる。つまり、第１センサのほうが第２センサよりも、位置の測定精度が高い。通常は、第１センサにより測定される位置に基づいて作用角のフィードバック制御を行えば、より高精度の制御を行なうことができる。また、第１センサが故障した場合であっても、第２センサを用いることで、燃料消費量を低減することができ、排気の状態も良好に維持することが可能となる。

本発明によれば、故障したセンサの代わりに精度の低いセンサを使用しても吸入空気量のばらつきを抑制できる。

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

＜実施例１＞
［システムの構成］
図１は、実施例１のシステム構成を説明するための図である。本実例１のシステムは、内燃機関１を備えている。内燃機関１は、複数の気筒２を有している。図１には、複数気筒のうちの１気筒のみを示している。

内燃機関１は、内部にピストン３を有するシリンダブロック４を備えている。ピストン３は、クランク機構を介してクランクシャフト５と接続されている。クランクシャフト５の近傍には、クランク角センサ６が設けられている。クランク角センサ６は、クランクシャフト５の回転角度（すなわち、クランク角）を検出するように構成されている。

シリンダブロック４の上部にはシリンダヘッド８が組み付けられている。ピストン３上面からシリンダヘッド８までの空間は燃焼室１０を形成している。

シリンダヘッド８は、燃焼室１０に通じる吸気ポート１２を備えている。また、シリンダヘッド８には、吸気通路２６が接続されている。吸気ポート１２は、吸気通路２６と燃焼室１０とを連通している。この吸気ポート１２と燃焼室１０との接続部には吸気バルブ１４が設けられている。本実施例１のシステムは、気筒毎に設けられた複数の吸気ポート１２に対応して複数の吸気バルブ１４を備えている。図１には、吸気ポート１２と吸気バルブ１４とをそれぞれ１つずつ示している。吸気バルブ１４と吸気カム軸１５に設けられた吸気カム１６との間には、可変動弁装置１８が設けられている。可変動弁装置１８は、吸気バルブ１４の開弁特性を機械的に変更可能に構成されている。なお、可変動弁装置１８の詳細については、後述する。吸気通路２６には、スロットル２７が備わる。

また、シリンダヘッド８は、燃焼室１０に通じる排気ポート２８を備えている。排気ポート２８と燃焼室１０との接続部には排気バルブ２９が設けられている。

また、本実施例のシステムは、電子制御装置としてのＥＣＵ６０を備えている。ＥＣＵ６０の出力側には、可変動弁装置１８やスロットル２７等が接続されている。ＥＣＵ６０の入力側には、クランク角センサ６の他、運転者がアクセルペダル２３を踏み込んだ量に応じた電気信号を出力するアクセル開度センサ２４等が接続されている。ＥＣＵ６０は、各センサの出力に基づいて、燃料噴射制御や点火時期制御のような内燃機関１全体の制御を実行する。

また、ＥＣＵ６０は、クランク角センサ６の出力に基づいて、機関回転数を算出する。さらに、ＥＣＵ６０は、アクセル開度センサ２４の出力に基づいて、機関負荷を算出する。また、ＥＣＵ６０には、バッテリ２５が接続されており、このバッテリ２５から後述する電動モータ８６へ電力が供給される。

［可変動弁装置の構成］
図２は、図１に示すシステムにおいて、可変動弁装置１８の構成を説明するための斜視図である。

図２に示すように、吸気カム軸１５には、１気筒当たり２つの吸気カム１６，１７が設けられている。そして、主カムである第１吸気カム１６を中心にして、２つの吸気バルブ１４Ｌ，１４Ｒが左右対称に配置されている。第１吸気カム１６と吸気バルブ１４Ｌ，１４Ｒとの間には、第１吸気カム１６の回転運動に各吸気バルブ１４Ｌ，１４Ｒのリフト運動を連動させる可変動弁機構４０Ｌ，４０Ｒがそれぞれ設けられている。一方、第２吸気カム１７は、第１吸気カム１６との間で、第２吸気バルブ１４Ｒを挟むようにして配置されている。第２吸気カム１７と第２吸気バルブ１４Ｒとの間には、第２吸気カム１７の回転運動に第２吸気バルブ１４Ｒのリフト運動を連動させる固定動弁機構７０が設けられている。本可変動弁装置１８は、第２吸気バルブ１４Ｒのリフト連動の連動先を、可変動弁機構４０Ｒと固定動弁機構７０との間で選択的に切り換えることができるように構成されている。なお、本実施例では、固定動弁機構７０の説明は省略する。

（１）可変動弁機構の構成
図３は、図２に示す可変動弁装置１８における可変動弁機構４０の構成を説明するための図である。具体的には、図３は、可変動弁機構４０を吸気カム軸１５の軸方向から見た図である。尚、左右の可変動弁機構４０Ｌ，４０Ｒは、基本的には、第１吸気カム１６に対して対称形であるので、ここでは左右の可変動弁機構４０Ｌ，４０Ｒを区別することなくその構成を説明する。また、本明細書および図面では、左右の可変動弁機構４０Ｌ，４０Ｒを区別しないときには、単に可変動弁機構４０と表記する。同様に、可変動弁機構４０Ｌ，４０Ｒの各構成部品や吸気バルブ１４Ｌ，１４Ｒ等の対称に配置されている部品については、特に区別をする必要がある時以外は、左右を区別するＬ、Ｒの記号は付けないものとする。

図３に示すように、ロッカーアーム３５は吸気バルブ１４によって支持されている。可変動弁機構４０は、第１吸気カム１６とロッカーアーム３５との間に介在している。可変動弁機構４０は、第１吸気カム１６の回転運動とロッカーアーム３５の揺動運動との連動状態を連続的に変化させるように構成されている。

可変動弁機構４０は、吸気カム軸１５と平行に配置された制御軸４１を有している。制御軸４１は、回転駆動可能に構成されている。また、図３に示すように、制御軸４１には、制御アーム４２がボルト４３によって固定されている。制御アーム４２の一部は、制御軸４１の径方向に突出している。制御アーム４２の突出部には、中間アーム４４がピン４５によって取り付けられている。ピン４５は、制御軸４１の中心から偏心した位置に配置
されている。よって、中間アーム４４は、ピン４５を中心にして揺動するように構成されている。中間アーム４４の先端部には、後述するローラ５２，５３が回転可能に設けられている。

制御軸４１には、揺動カムアーム５０が揺動可能に支持されている。揺動カムアーム５０は、第１吸気カム１６に対向する側に、スライド面５０ａを有している。スライド面５０ａは、第２ローラ５３に接触するように形成されている。スライド面５０ａは、第２ローラ５３が揺動カムアーム５０の先端側から制御軸４１の軸中心側に向かって移動するほど、第１吸気カム１６との間隔が徐々に狭まるような曲面で形成されている。また、揺動カムアーム５０は、スライド面５０ａの反対側に、揺動カム面５１を有している。揺動カム面５１は、揺動カムアーム５０の揺動中心からの距離が一定となるように形成された非作用面５１ａと、非作用面５１ａから離れた位置ほど制御軸４１の軸中心からの距離が遠くなるように形成された作用面５１ｂとで構成されている。

スライド面５０ａと第１吸気カム１６の周面との間には、第１ローラ５２と第２ローラ５３が配置されている。より具体的には、第１ローラ５２は、第１吸気カム１６の周面と接触するように配置されている。また、第２ローラ５３は、揺動カムアーム５０のスライド面５０ａに接触するように配置されている。第１ローラ５２と第２ローラ５３とは、上記中間アーム４４の先端部に固定された連結軸５４によって回転自在に支持されている。中間アーム４４は、ピン４５を支点として揺動するので、これらのローラ５２，５３もピン４５から一定距離を保ちながらスライド面５０ａおよび第１吸気カム１６の周面に沿って揺動する。

また、揺動カムアーム５０には、バネ座５０ｂが形成されている。このバネ座５０ｂには、ロストモーションスプリング３８の一端が掛けられている。ロストモーションスプリング３８の他端は、内燃機関１の静止部位に固定されている。ロストモーションスプリング３８は圧縮バネである。ロストモーションスプリング３８から受ける付勢力により、揺動カムアーム５０のスライド面５０ａが第２ローラ５３に押し当てられ、更に、第１ローラ５２が第１吸気カム１６に押し当てられる。これにより、第１ローラ５２及び第２ローラ５３は、スライド面５０ａと第１吸気カム１６の周面とに両側から挟み込まれた状態で位置決めされる。

揺動カムアーム５０の下方には、上記ロッカーアーム３５が配置されている。ロッカーアーム３５には、揺動カム面５１に対向するようにロッカーローラ３６が設けられている。ロッカーローラ３６は、ロッカーアーム３５の中間部に回転自在に取り付けられている。ロッカーアーム３５の一端は、バルブ１４のバルブシャフト１４ａによって支持されており、ロッカーアーム３５の他端は、油圧式ラッシュアジャスタ３７によって回転自在に支持されている。リフト作動の際、バルブシャフト１４ａは、バルブスプリング１４ｂによって、閉方向、すなわち、ロッカーアーム３５を押し上げる方向に付勢されている。ロッカーローラ３６は、この付勢力と油圧式ラッシュアジャスタ３７によって揺動カムアーム５０の揺動カム面５１に押し当てられている。

上述した可変動弁機構４０の構成によれば、第１吸気カム１６の回転に伴って、第１吸気カム１６の押圧力が第１ローラ５２及び第２ローラ５３を介してスライド面５０ａに伝達される。その結果、揺動カム面５１とロッカーローラ３６との接点が非作用面５１ａから作用面５１ｂにまで及ぶと、ロッカーアーム３５が押し下げられ、バルブ１４が開弁する。

また、可変動弁機構４０の構成によれば、制御軸４１の回転角度を変化させると、スライド面５０ａ上における第２ローラ５３の位置が変化し、リフト動作時の揺動カムアーム
５０の揺動範囲が変化する。より具体的には、制御軸４１を図３における反時計回り方向に回転させると、スライド面５０ａ上における第２ローラ５３の位置が揺動カムアーム５０の先端側に移動する。そうすると、第１吸気カム１６の押圧力が伝達されることで揺動カムアーム５０が揺動動作を開始した後に、現実にロッカーアーム３５が押圧され始めるまでに要する揺動カムアーム５０の回転角度は、制御軸４１が図３における反時計回り方向に回転するほど大きくなる。つまり、制御軸４１を図３における反時計回り方向に回転させることにより、バルブ１４の作用角及びリフト量を小さくすることができる。逆に、制御軸４１を時計回り方向に回転させることにより、バルブ１４の作用角及びリフト量を大きくすることができる。

［伝達装置の構成］
図４は、本実施例に係る伝達装置８０の概略構成図である。本実施例では、電動モータ８６により制御軸４１が駆動される。そして、電動モータ８６からの駆動力を制御軸４１へ伝達するために伝達装置８０が備わる。

ここで、制御軸４１の一端には、該制御軸４１の中心軸を中心として揺動する扇形ギヤ８１が固定されている。この扇形ギヤ８１の回転角度と、制御軸４１の回転角度とは等しくなる。この扇形ギヤ８１は、減速ギヤ８２と噛み合っている。

減速ギヤ８２の中心には、制御軸４１と平行に配置される連結軸８３の一端が接続されている。減速ギヤ８２は、連結軸８３の中心軸を中心として回転する。また、連結軸８３の多端は、ウォームホイール８４の中心に接続されている。ウォームホイール８４は、連結軸を中心として回転する。つまり、減速ギヤ８２と連結軸８３とウォームホイール８４とは、回転角度が等しくなる。

そして、ウォームホイール８４には、ウォーム８５が噛み合っている。このウォーム８５は、電動モータ８６に接続されており、該電動モータ８６と同期して回転する。よって、制御軸４１は、電動モータ８６により回転駆動可能に構成されている。

このように、伝達装置８０は、扇形ギヤ８１、減速ギヤ８２、連結軸８３、ウォームホイール８４、ウォーム８５により構成されている。なお、本実施例においては扇形ギヤ８１、減速ギヤ８２、ウォームホイール８４、またはウォーム８５が、本発明における減速部材に相当する。

ウォームホイール８４には、該ウォームホイール８４の回転角度を測定する第１センサ９１が備わる。第１センサ９１は、連結軸８３及び減速ギヤ８２の回転角度を測定しているともいえる。また、扇形ギヤ８１には、該扇形ギヤ８１の回転角度を測定する第２センサ９２が備わる。第２センサ９２は、制御軸４１の回転角度を測定しているともいえる。なお、本実施例においては電動モータ８６が、本発明における駆動源に相当する。なお、本実施例では、第１センサ９１によりウォームホイール８４の回転角度（位置）を測定し、第２センサ９２により制御軸４１の回転角度を測定しているが、他の部材の回転角度を測定しても良い。例えば、第１センサ９１により測定される部材が、第２センサ９２により測定される部材よりも電動モータ８６に近ければよい。

［実施例１の特徴］
本実施例では、通常、第１センサ９１により得られる回転角度に基づいて作用角のフィードバック制御を行う。つまり、第１センサ９１により得られるウォームホイール８４の回転角度が、作用角の目標値に対応する回転角度となるように、電動モータ８６を制御する。しかし、第１センサ９１が故障した場合には、第２センサ９２により得られる回転角度に基づいて作用角のフィードバック制御を行う。つまり、第２センサ９２により得られ
る扇形ギヤ８１の回転角度が、作用角の目標値に対応する回転角度となるように、電動モータ８６を制御する。

ところで、作用角を同じだけ変化させるために要する回転角度は、扇形ギヤ８１とウォームホイール８４とで異なる。本実施例では、作用角を同じだけ変化させるために要する回転角度は、扇形ギヤ８１よりもウォームホイール８４のほうが大きい。

図５は、作用角の変化量に対する、制御軸４１と、ウォームホイール８４と、電動モータ８６の出力軸と、の回転角度の変化量を示した図である。制御軸４１の回転角度は、扇形ギヤ８１の回転角度と等しい。ウォームホイール８４の回転角度は、減速ギヤ８２及び連結軸８３の回転角度と等しい。また、電動モータ８６の出力軸の回転角度は、ウォーム８５の回転角度と等しい。図５は、作用角をクランクアングルで１００度から２５０度まで、変化させたときの夫々の値を示している。このときに、制御軸４１は５３．２ｄｅｇ、ウォームホイール８４は１５９．６ｄｅｇ、電動モータ８６の出力軸は１０２１４．０ｄｅｇだけ変化している。

つまり、制御軸４１の回転角度に対してウォームホイール８４の回転角度は３倍になる。これは、扇形ギヤ８１と減速ギヤ８２とのギヤ比による。そのため、ウォームホイール８４のほうが制御軸４１よりも、作用角の変化に対する回転角度の変化量が大きくなるため、該ウォームホイール８４の回転角度をセンサにより測定するほうが、作用角を測定する精度が高くなる。

図６は、図５に示した回転角度とセンサ出力との関係を示した図である。図６（Ａ）は、ウォームホイール８４の回転角度と第１センサ９１の出力との関係を示し、図６（Ｂ）は、扇形ギヤ８１の回転角度と第２センサ９２の出力との関係を示している。Ｃで示す範囲は、夫々のセンサの出力可能範囲を示している。この出力可能範囲に対する第１センサ９１の出力範囲の割合は、第２センサ９２と比較して大きくなっている。ここで、出力可能範囲に対するセンサの出力範囲の割合が大きくなるほどセンサの分解能が高くなる。

つまり、第１センサ９１により作用角のフィードバック制御を行うほうが、第２センサ９２により行うよりも精度が高くなる。そのため、第１センサ９１が故障して第２センサ９２によりフィードバック制御を行うと、センサの分解能が低くなるので、フィードバック制御の精度が低下してしまう。

これに対し本実施例では、第２センサ９２により作用角のフィードバック制御を行う場合には、目標作用角が比較的中程度の作用角（以下、中作用角という。）から比較的大きな作用角（以下、大作用角という。）の間となるように該目標作用角が設定される。つまり、中作用角から大作用角の間でフィードバック制御が行われ、比較的小さな作用角（以下、小作用角という。）にはならないようにする。これは、第２センサ９２により測定される位置に基づいて作用角のフィードバック制御を行うときには、目標とする作用角の下限値を、第１センサ９１が故障する前よりも大きくするということになる。

図７は、本実施例に係る目標作用角を設定するフローを示したフローチャートである。本ルーチンは所定の時間毎にＥＣＵ６０により繰り返し実行される。

ステップＳ１０１では、ＥＣＵ６０は、第１センサ９１が正常であるか否か判定する。例えば第１センサ９１と第２センサ９２とで夫々得られる作用角の差が閾値以下の場合には、該第１センサ９１が正常であると判定される。ステップＳ１０１で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０２へ進み、一方否定判定がなされた場合にはステップＳ１０３へ進む。なお、本実施例ではステップ１０１を処理するＥＣＵ６０が、本発明における判
定手段に相当する。

ステップＳ１０２では、ＥＣＵ６０は、第１センサ９１に対応するマップにより目標作用角を設定する。つまり、内燃機関１の運転状態に応じて小作用角から大作用角の間に目標作用角が設定される。

ステップＳ１０３では、ＥＣＵ６０は、第２センサ９２に対応するマップにより目標作用角を設定する。つまり、内燃機関１の運転状態に応じて中作用角から大作用角の間に目標作用角が設定される。このときの目標作用角の下限値は、予め実験等により最適値を求めておく。

ステップＳ１０４では、ＥＣＵ６０は、現時点での作用角と、目標作用角とに応じて電動モータ８６の回転数を決定する。

ここで、分解能の低い第２センサ９２で小作用角領域での作用角の微小な変更を行うと、吸入空気量のばらつきが大きくなる。しかし、本実施例では、小作用角領域でフィードバック制御が行われないため、吸入空気量のばらつきを抑制できる。これにより、燃費の悪化を抑制でき、排気を良好な状態に維持することができる。なお、本実施例においては作用角のフィードバック制御を行なうＥＣＵ６０が、本発明におけるフィードバック制御手段に相当する。

ところで、内燃機関１の低負荷領域では、通常、作用角を小さくして吸入空気量を少なくしている。しかし、第２センサ９２により作用角のフィードバック制御を行う場合には、作用角が小さくならないため、吸入空気量が必要以上に多くなる虞がある。このような場合には、スロットル２７を閉じ側とすることにより、吸入空気量を減少させれば良い。

以上説明したように本実施例によれば、故障した第１センサ９１の代わりに分解能の低い第２センサ９２を使用しても吸入空気量のばらつきを抑制できる。これにより、燃費の悪化を抑制したり、排気中の有害物質の量を低減したりできる。

なお、本実施例における第１センサ９１及び第２センサ９２の測定対象は異なっているが、測定対象を同じにしても良い。また、第１センサ９１及び第２センサ９２は、測定精度が同じであっても良く、第１センサ９１のほうの測定精度が高くても良い。

実施例のシステム構成を説明するための図である。 図１に示すシステムにおいて、可変動弁装置の構成を説明するための斜視図である。 図２に示す可変動弁装置における可変動弁機構の構成を説明するための図である。 実施例に係る伝達装置の概略構成図である。 作用角の変化量に対する、制御軸と、ウォームホイールと、電動モータの出力軸と、の回転角度の変化量を示した図である。 図５に示した回転角度とセンサ出力との関係を示した図である。図６（Ａ）は、ウォームホイールの回転角度と第１センサの出力との関係を示し、図６（Ｂ）は、扇形ギヤの回転角度と第２センサの出力との関係を示している。 実施例に係る目標作用角を設定するフローを示したフローチャートである。

符号の説明

１ 内燃機関
１２ 吸気ポート
１４ 吸気バルブ
１４ｂ バルブスプリング
１５ 吸気カム軸
１６ 第１吸気カム
１７ 第２吸気カム
１８ 可変動弁装置
２３ アクセルペダル
２４ アクセル開度センサ
２５ バッテリ
２６ 吸気通路
２７ スロットル
４０ 可変動弁機構
４１ 制御軸
５０ 揺動カムアーム
６０ ＥＣＵ
８０ 伝達装置
８１ 扇形ギヤ
８２ 減速ギヤ
８３ 連結軸
８４ ウォームホイール
８５ ウォーム
８６ 電動モータ
９１ 第１センサ
９２ 第２センサ

Claims (4)

1. カムとバルブとの間に介在する制御軸を回転させることにより、カムの回転位置に対するバルブのリフト量を変化させることで、該バルブの作用角を変化させる内燃機関の動弁システムにおいて、
   前記制御軸を回転させる駆動源と、
   前記駆動源からの駆動力を前記制御軸に伝達する伝達装置と、
   前記駆動源から前記制御軸までの間に備わる部材の位置を測定する第１センサおよび第２センサと、
   前記第１センサまたは前記第２センサにより測定される位置に基づいて作用角のフィードバック制御を行うフィードバック制御手段と、
   前記第１センサの故障判定を行う判定手段と、
   を備え、
   前記フィードバック制御手段は、
   前記判定手段により前記第１センサが故障していると判定される前は、少なくとも該第１センサにより測定される位置に基づいて作用角のフィードバック制御を行い、
   前記判定手段により前記第１センサが故障していると判定された後は、前記第２センサにより測定される位置に基づいて作用角のフィードバック制御を行い、このときに目標とする作用角の下限値を、前記第１センサが故障していると判定される前よりも大きくすることを特徴とする内燃機関の動弁システム。
2. 吸気通路にスロットルをさらに備え、
   前記第２センサにより測定される位置に基づいて作用角のフィードバック制御を行うときには、前記第１センサのときよりも、前記スロットルを閉じ側とすることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の動弁システム。
3. 前記伝達装置は減速部材を有し、
   前記第１センサは前記減速部材の位置を測定し、
   前記第２センサは前記制御軸の位置を測定することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の動弁システム。
4. 前記伝達装置は複数の減速部材を有し、
   前記第１センサ及び前記第２センサは夫々異なる減速部材の位置を測定し、
   前記第１センサにより位置が測定される減速部材は、前記第２センサにより位置が測定される減速部材よりも駆動源に近いことを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の動弁システム。

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