JP2010116816A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作動油の油圧を高レベルと低レベルとの間で切替可能な油圧切替機構を備える内燃機関において、可変動弁機構の異常判定の誤判定がなされることを抑制することのできる内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関１００は、オイルポンプ５１によって供給されるエンジンオイルの油圧によって駆動され、吸気バルブ１１及び排気バルブ２１のバルブタイミングを変更可能なＶＶＴ３０，４０と、その油圧を高レベルと低レベルとの間で切替可能な油圧切替機構６０とを備えている。電子制御装置７０は、油圧が低レベルである状態でＶＶＴ３０，４０の作動異常が検出された場合に、油圧を低レベルから高レベルに強制的に切替え、油圧が高レベルに切替えられることによりその作動異常が解消したことに基づき、ＶＶＴ３０，４０が正常であると判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、作動油の油圧によって駆動され、機関バルブのバルブ特性を変更可能な可変動弁機構を備える内燃機関の制御装置に関する。

ポンピングロスの低減や燃費の改善を図るために、機関運転状態に基づいて機関バルブのバルブ特性を変更する可変動弁機構を備える内燃機関が広く提案されている。こうした内燃機関としては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。この内燃機関には、エンジンオイルによって駆動され機関バルブのバルブタイミングを変更可能な可変動弁機構と、機関出力軸によって駆動され供油回路を通じてエンジンオイルを可変動弁機構に供給するオイルポンプとが設けられている。この内燃機関の制御装置は、機関運転状態に基づいてその供油回路の接続態様を変更することにより、機関バルブのバルブタイミングを進角側又は遅角側に制御するようにしている。こうした可変動弁機構の異常を検出する方法としては、例えば以下の方法が挙げられる。すなわち、機関運転状態に基づいて可変動弁機構を駆動制御したときに、同機構の作動異常が検出されたことに基づいてこの可変動弁機構が異常であると判定することができる。

また、上述の可変動弁機構を正常に駆動するために必要となるエンジンオイルの油圧は、機関回転速度の上昇に伴って高くなるため、機関高回転時に必要となるエンジンオイルの油圧を供給できるオイルポンプを採用することが望ましい。しかしながら、このように機関高回転時に対応するオイルポンプを採用した場合、機関中低回転時には、エンジンオイルの油圧は、機関回転速度の低下に伴ってある程度低下するものの、機関中低回転時に可変動弁機構を正常に駆動するために必要となる油圧を大きく上回ることがある。

そこで、機関中低回転時においてエンジンオイルの油圧が過度に上昇することを抑止するために、例えば特許文献２に記載のように、機関回転速度に基づいてエンジンオイルの油圧を高レベルと低レベルとの間で切替える油圧切替機構を採用することができる。具体的には、この油圧切替機構は、オイルポンプの吐出口に接続され、オイルポンプによって圧送されるエンジンオイルの一部をオイルパンにリリーフするためのリリーフ通路と、このリリーフ通路に設けられて同通路の連通・遮断を切替えるリリーフ弁とを備えている。この内燃機関の制御装置は、機関回転速度が所定の判定値よりも高くなったことを条件に、リリーフ弁を通じてリリーフ通路を遮断状態に切替えることによりエンジンオイルの油圧を高レベルに維持し、機関回転速度がその判定値以下になったことを条件に、リリーフ弁を通じてリリーフ通路を連通状態に切替えることにより、オイルポンプによって供給されるエンジンオイルの一部をリリーフし、エンジンオイルの油圧を低レベルに切替えるようにしている。
特開２００６−１１８４１９号公報 特開２００７−１０７４８５号公報

このように、機関回転速度に基づいてオイルポンプによって供給されるエンジンオイルの油圧を高レベルと低レベルとの間で切替えることにより、機関の高回転時には必要な油圧を供給しつつ、機関の中低回転時にはオイルポンプを駆動するために消耗される機関出力軸のトルクを低減することができ、機関燃費の改善を図ることができる。しかしながら、このようにエンジンオイルの油圧を切替える構成を採用した場合には、上述した可変動弁機構の異常判定において以下のような誤判定がなされるおそれがある。すなわち、例えば長時間の高負荷運転によりエンジンオイルの温度が上昇した状態で機関回転速度が低くなり、エンジンオイルの油圧が低レベルに切替られた場合、エンジンオイルの温度上昇により、低レベルに切替られた油圧は更に低下した状態となる。このように、エンジンオイルの油圧が過度に低下した状態で上述の可変動弁機構の異常判定が実行されると、同機構が正常であっても、エンジンオイルの油圧が可変動弁機構を駆動するために必要となる油圧に満たないことがある。したがって、この場合、可変動弁機構が正常であるにもかかわらず、可変動弁機構の作動異常が発生し、可変動弁機構が異常である旨の誤判断がなされるおそれがある。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、作動油の油圧を高レベルと低レベルとの間で切替可能な油圧切替機構を備える内燃機関において、可変動弁機構の異常判定の誤判定がなされることを抑制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。

以下、上記課題を解決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、作動油の油圧によって駆動され機関バルブのバルブ特性を変更可能な可変動弁機構と、機関出力軸によって駆動され前記可変動弁機構に作動油を供給する作動油供給機構と、機関運転状態に基づいて前記作動油供給機構によって供給される作動油の油圧を高レベルと低レベルとの間で切替可能な油圧切替機構とを備える内燃機関の制御装置において、前記作動油の油圧が前記低レベルである状態で前記可変動弁機構の作動異常が検出された場合に、前記油圧を前記低レベルから前記高レベルに強制的に切替える切替手段と、該切替手段によって前記油圧が前記高レベルに切替えられることにより前記作動異常が解消したことに基づき、前記可変動弁機構が正常であると判定する判定手段とを備えることをその要旨とする。

同構成では、作動油の油圧が低レベルである状態で可変動弁機構の作動異常が検出された場合に、その油圧が高レベルに切替えられることにより可変動弁機構の作動異常が解消したことに基づき、可変動弁機構が正常であると判定するようにしている。これにより、作動油の油圧が低レベルである状態において、温度上昇等により作動油の油圧が過度に低下することに起因して可変動弁機構の作動異常が発生した場合であっても、可変動弁機構が異常である旨の誤判定がなされることを抑制することができるようになる。したがって、上記構成を採用することにより、作動油の油圧を高レベルと低レベルとの間で切替可能な油圧切替機構を備える内燃機関において、可変動弁機構の異常判定の誤判定がなされることを抑制することができるようになる。

なお、上記判定手段は、請求項２に記載のように、作動油の油圧が低レベルから高レベルに切替えられることにより可変動弁機構の作動異常が解消したことに基づき、可変動弁機構が正常であると判定するとともに、作動油供給機構によって供給される作動油の油圧が低下していると判定することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置において、前記判定手段は、前記切替手段により前記油圧が前記高レベルに切替えた状態においても前記作動異常が解消しないことに基づき、前記可変動弁機構が異常であると判定することをその要旨とする。

同構成では、油圧が高レベルに切替えた状態においても可変動弁機構の作動異常が解消しないことに基づき、可変動弁機構が異常であると判定するようにしている。ここで、温度上昇等による作動油の油圧の低下度合は、作動油の油圧が低レベルから高レベルに切替られることによる油圧の上昇度合よりも小さい。そのため、仮に作動油の油圧が低レベルである状態で温度上昇等により作動油の油圧が過度に低下し可変動弁機構を駆動するために必要となる油圧に満たさないことに起因して、可変動弁機構の作動異常が発生した場合であっても、可変動弁機構が正常であれば、油圧が高レベルに切替えられた後にその作動異常が解消するようになる。したがって、上記構成によれば、油圧が高レベルに切替えたにもかかわらず、可変動弁機構の作動異常が解消しないことに基づき、可変動弁機構が異常である旨を正確に判定することができるようになる。

また、請求項４に記載のように、作動油の油圧が高レベルである状態で可変動弁機構の作動異常が検出された場合に、可変動弁機構に異常があると判定することもできる。
油圧切替機構の具体的な構成としては、例えば請求項５に記載のように、前記作動油供給機構によって供給される作動油の一部をリリーフ可能なリリーフ通路と、該リリーフ通路に設けられ同リリーフ通路の連通・遮断を切替可能なリリーフ弁とを備える、といった構成を採用することができる。こうした構成によれば、リリーフ弁を通じてリリーフ通路を連通状態に切替えることにより、作動油供給機構によって供給される作動油の一部をリリーフし、作動油の油圧を低レベルに切替える一方、リリーフ弁を通じてリリーフ通路を遮断状態に切替えることにより、作動油の油圧を高レベルに切替えることができるようになる。

以下、この発明に係る内燃機関の制御装置を車載の内燃機関を統括的に制御する電子制御装置に具体化した一実施形態について図１〜図６を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る内燃機関及びその電子制御装置を模式的に示す概略構成図である。同図１に示されるように、内燃機関１００のシリンダブロックには、複数のシリンダ１（図中ではその１つのみを示す）が形成されており、これらシリンダ１には、ピストン２が往復動可能にそれぞれ収容されている。ピストン２は、コンロード４を介して機関出力軸として機能するクランクシャフト５に連結されており、機関運転中にピストン２の往復運動がそのコンロード４によりクランクシャフト５の回転運動に変換される。

また、ピストン２の頂面とシリンダ１の内壁とにより、複数の燃焼室３が区画されている。これら燃焼室３の上方には、点火プラグ６及び筒内燃料噴射弁９がそれぞれ設けられているとともに、各燃焼室３に連通する吸気ポート７と排気ポート８とがそれぞれ形成されている。そして、吸気ポート７は、吸気マニホールドと接続されて吸気通路の一部を構成しているとともに、排気ポート８は、排気マニホールドと接続されて排気通路の一部を構成している。

燃焼室３の上部には、吸気ポート７と燃焼室３とを連通・遮断する吸気バルブ１１と、排気ポート８と燃焼室３とを連通・遮断する排気バルブ２１とが設けられている。これら吸排気バルブ１１，２１は、クランクシャフト５によって回動される吸気カムシャフト１２及び排気カムシャフト２２によって開閉駆動される。

吸気カムシャフト１２及び排気カムシャフト２２には、これらシャフトとクランクシャフト５との相対回転位相を変更することにより吸気バルブ１１及び排気バルブ２１のバルブタイミングを変更可能なバルブタイミング変更機構３０，４０（以下、「ＶＶＴ３０」、「ＶＶＴ４０」と称する）がそれぞれ設けられている。以下、図２を併せ参照して吸気側のＶＶＴ３０の構造について説明する。この図２は、ＶＶＴ３０の側面構造を主に示す側面図である。なお、排気側のＶＶＴ４０の構造は、基本的に吸気側と同様であるため、同機構の説明については割愛する。

ＶＶＴ３０は、吸気カムシャフト１２の基端部に設けられており、同吸気カムシャフト１２の軸線を中心として所定範囲内で相対的に回転可能なベーン３１とハウジング３２とを備えている。ベーン３１は吸気カムシャフト１２に固定されるとともに、ハウジング３２はタイミングチェーンを介してクランクシャフト５に駆動連結されている。ベーン３１とハウジング３２との間には、進角油室３３と遅角油室３４とがそれぞれ複数区画形成されている。

また、クランクシャフト５によって駆動されるオイルポンプ５１が供油回路５０を介してこのＶＶＴ３０に接続されている。機関運転時に、オイルポンプ５１は、オイルパン５２に貯留されるエンジンオイルを吸い上げ、供油回路５０を介してＶＶＴ３０に供給する。

具体的には、供油回路５０には、上述の進角油室３３及び遅角油室３４への作動油の供給・排出を切替可能な切替弁が設けられており、この切替弁は、それら進角油室３３及び遅角油室３４に対する作動油の供給・排出状態を切替えることにより、ベーン３１とハウジング３２との相対位相差を変更して吸気バルブ１１のバルブタイミングを変更する。すなわち、進角油室３３に作動油が供給されるとともに、遅角油室３４の作動油が排出されると、ベーン３１がハウジング３２に対して進角側に相対回転し、吸気バルブ１１のバルブタイミングが進角側に変化する。一方、進角油室３３の作動油が排出されるとともに、遅角油室３４に作動油が供給されると、ベーン３１がハウジング３２に対して遅角側に相対回転し、吸気バルブ１１のバルブタイミングが遅角側に変化する。なお、クランクシャフト５の回転速度、すなわち機関回転速度ＮＥが高いときほど、オイルポンプ５１によって供給されるエンジンオイルの油圧が高くなる。

図３は、これらＶＶＴ３０，４０の駆動により、吸気バルブ１１及び排気バルブ２１のバルブタイミングが変化する態様を示す図である。同図３に示されるように、機関運転状態に基づいて吸気バルブ１１及び排気バルブ２１のバルブタイミングを変更することにより、吸気バルブ１１及び排気バルブ２１の開閉弁時期や開弁期間のオーバーラップ量等を変更することができる。

ここで、これらＶＶＴ３０，４０を正常に駆動するために必要となるエンジンオイルの油圧は、機関回転速度の上昇に伴って高くなるため、本実施形態では、機関高回転時に必要となるエンジンオイルの油圧を供給できるオイルポンプ５１を採用している。しかしながら、このように機関高回転時に対応するオイルポンプ５１を採用した場合、機関中低回転時には、オイルポンプ５１によって供給されるエンジンオイルの油圧は、機関回転速度の低下に伴ってある程度低下するものの、機関中低回転時にそれらＶＶＴ３０，４０を正常に駆動するために必要となる油圧を大きく上回ることがある。

そこで、図１及び図２に示されるように、本実施形態では、オイルポンプ５１によって供給されるエンジンオイルの油圧を高レベルと低レベルとの間で切替える油圧切替機構６０を採用するようにしている。具体的には、この油圧切替機構６０は、オイルポンプ５１の吐出口に接続されてオイルポンプ５１によって圧送されるエンジンオイルの一部をオイルパン５２にリリーフするためのリリーフ通路６１と、このリリーフ通路６１に設けられて同通路の連通・遮断を切替えるリリーフ弁６２とを備えている。機関運転中に、リリーフ弁６２が閉弁してリリーフ通路６１が遮断状態に切替られると、エンジンオイルの油圧が高レベルに維持される。一方、リリーフ弁６２が開弁してリリーフ通路６１が連通状態に切替られると、オイルポンプ５１によって供給されるエンジンオイルの一部がオイルパン５２にリリーフされ、エンジンオイルの油圧を低レベルに切替えるようになる。

また、内燃機関１００には、機関運転状態を検出するためのセンサが複数設けられている。例えば、図１に示されるように、クランクシャフト５の近傍には、クランクシャフト５の回転位置及び機関回転速度ＮＥを検出するためのクランクセンサ７１が設けられているとともに、シリンダブロックには、冷却水の温度を検出するための水温センサ７２が設けられている。また、吸気カムシャフト１２及び排気カムシャフト２２の近傍には、これらカムシャフトの回転位相及びＶＶＴ３０，４０の作動量を検出するためのカム角センサ７３，７４がそれぞれ設けられている。

これらセンサの出力信号は、内燃機関１００の各種制御を統括的に実行する電子制御装置７０により取込まれる。この電子制御装置７０は、プログラムによって数値計算や情報処理等を行う中央演算処理装置、及び各種の制御に必要なプログラムやデータを記憶するメモリを備えている。機関運転中に、電子制御装置７０は、上述の各センサによって検出される機関運転状態に基づき吸入空気量、点火プラグ６による点火時期、及び筒内燃料噴射弁９による燃料噴射量等の機関状態量を演算用マップを参照して制御するようにしている。

また、電子制御装置７０は、クランクセンサ７１によって検出された機関回転速度ＮＥに基づいてリリーフ弁６２を開閉弁することにより、オイルポンプ５１によって供給されるエンジンオイルの油圧を高レベルと低レベルとの間で切替えるようにしている。具体的には、図４に示されるように、機関回転速度ＮＥが判定値ＮＥ０（本実施形態では３０００ｒｐｍ）よりも高いときには、リリーフ弁６２を閉弁してリリーフ通路６１を遮断状態に切替えることによりエンジンオイルの油圧を高レベルに維持する。一方、機関回転速度ＮＥが判定値ＮＥ０以下であるときには、リリーフ弁６２を開弁してリリーフ通路６１を連通状態に切替えることにより、オイルポンプ５１によって供給されるエンジンオイルの一部をリリーフし、エンジンオイルの油圧を低レベルに切替える。このようにエンジンオイルの油圧を高レベルと低レベルとの間で切替えることにより、機関の高回転時には必要な油圧を供給しつつ、機関の中低回転時にはオイルポンプ５１を駆動するために消耗されるクランクシャフト５のトルクを低減することができ、機関燃費の改善を図ることができる。

さらに、電子制御装置７０は、以下のようにＶＶＴ３０，４０の異常を検出することができる。すなわち、機関運転状態に基づいてＶＶＴ３０，４０を駆動制御したときに、同機構の作動異常が発生したことに基づいてこれらＶＶＴ３０，４０が異常であると判定することができる。

ところで、本実施形態のようにエンジンオイルの油圧を高レベルと低レベルとの間で切替える構成を採用した場合には、上述のＶＶＴ３０，４０の異常判定において以下のような誤判定がなされるおそれがある。すなわち、例えば長時間の高負荷運転によりエンジンオイルの温度が上昇した状態で機関回転速度ＮＥが低くなり、エンジンオイルの油圧が低レベルに切替られた場合、図５に示されるように、エンジンオイルの温度上昇により、低レベルに切替られた油圧は更に低下した状態となる。このように、エンジンオイルの油圧が過度に低下した状態で上述のＶＶＴ３０，４０の異常判定が実行されると、同機構が正常であっても、エンジンオイルの油圧がＶＶＴ３０，４０を駆動するために必要となる油圧（図５中では「駆動最低圧」）に満たないことがある。したがって、この場合、ＶＶＴ３０，４０が正常であるにもかかわらず、作動異常が発生したことに基づいてＶＶＴ３０，４０が異常である旨の誤判断がなされるおそれがある。

そこで、本実施形態の電子制御装置７０は、以下の異常判定制御を実行することにより、こうした不都合を抑制するようにしている。以下、図６のフローチャートを参照してこの異常判定制御について説明する。なお、図６に示される一連の処理は、電子制御装置７０により所定の周期をもって繰り返して実行される。

この処理ではまず、ＶＶＴ３０，４０の作動異常が発生したか否かを判定する（ステップＳ１０）。具体的には、機関運転状態に基づいてＶＶＴ３０，４０を駆動制御するとともに、カム角センサ７３，７４により検出されたＶＶＴ３０，４０の作動量がその駆動制御に見合わないことに基づいてＶＶＴ３０，４０の駆動異常が発生した旨を判定することができる。

ここで、ＶＶＴ３０，４０の作動異常が発生していない旨が判定された場合には（ステップＳ１０：ＮＯ）、ＶＶＴ３０，４０が正常であると判定し（ステップＳ１１）、吸入空気量、点火時期、及び燃料噴射量等の機関状態量を通常の演算用マップに基づいて設定する（ステップＳ１２）。

一方、ＶＶＴ３０，４０の作動異常が発生した旨が判定された場合には（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、オイルポンプ５１により供給されるエンジンオイルの油圧が低レベルであるか否か、すなわちリリーフ弁６２が開弁しているか否かを判定する（ステップＳ２０）。リリーフ弁６２が閉弁している旨が判断された場合には（ステップＳ２０：ＮＯ）、換言すればエンジンオイルの油圧が高レベルである状態でＶＶＴ３０，４０の作動異常が発生した場合には、これらＶＶＴ３０，４０が異常であると判定し（ステップＳ２１）、車両の退避走行等を含むフェール処理を実行する（ステップＳ２２）。

リリーフ弁６２が開弁している旨が判断された場合には（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、リリーフ弁６２を開弁状態から閉弁状態に変更することにより、エンジンオイルの油圧を低レベルから高レベルに切替える（ステップＳ３０）。そして、このように油圧が高レベルに切替えられることにより、ＶＶＴ３０，４０の作動異常が解消したか否かを判定する（ステップＳ４０）。

ここで、ＶＶＴ３０，４０の作動異常が解消していない旨が判定された場合には（ステップＳ４０：ＮＯ）、これらＶＶＴ３０，４０が異常であると判定し（ステップＳ２１）、車両の退避走行等を含むフェール処理を実行する（ステップＳ２２）。一方、ＶＶＴ３０，４０の作動異常が解消した旨が判定された場合には（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、ＶＶＴ３０，４０は正常であり、温度上昇によりエンジンオイルの油圧が一時的に低下していると判定する（ステップＳ５０）。

そして、リリーフ弁６２を開弁状態に変更することにより、エンジンオイルの油圧を高レベルから低レベルに切替え、予めメモリに記憶された油圧低下時の演算用マップに基づいて機関状態量を設定する（ステップＳ６０）。なお、この油圧低下時の演算用マップは、このように油圧の低下によりＶＶＴ３０，４０の一時的な駆動異常が発生し、吸気バルブ１１及び排気バルブ２１のバルブタイミングを変更不能になったときに、機関運転状態を安定させるように、吸入空気量、点火時期、及び燃料噴射量等の機関状態量を設定するための演算用マップである。

以上説明した実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）エンジンオイルの油圧が低レベルである状態でＶＶＴ３０，４０の作動異常が検出された場合に、その油圧が高レベルに切替えられることによりＶＶＴ３０，４０の作動異常が解消したことに基づき、ＶＶＴ３０，４０が正常であり、オイルポンプ５１によって供給される作動油の油圧が温度上昇により低下していると判定するようにした。これにより、エンジンオイルの油圧が低レベルである状態において、温度上昇によりエンジンオイルの油圧が過度に低下することに起因してＶＶＴ３０，４０の作動異常が発生した場合であっても、ＶＶＴ３０，４０が異常である旨の誤判定がなされることを抑制することができる。したがって、エンジンオイルの油圧を高レベルと低レベルとの間で切替可能な油圧切替機構６０を備える内燃機関１００において、ＶＶＴ３０，４０の異常判定の誤判定がなされることを抑制することができる。

（２）油圧が高レベルに切替えた状態においてもＶＶＴ３０，４０の作動異常が解消しないことに基づき、ＶＶＴ３０，４０が異常であると判定するようにした。ここで、図５に示されるように温度上昇等によるエンジンオイルの油圧の低下度合は、エンジンオイルの油圧が低レベルから高レベルに切替られることによる油圧の上昇度合よりも小さい。そのため、仮にエンジンオイルの油圧が低レベルである状態で温度上昇により作動油の油圧が過度に低下し、ＶＶＴ３０，４０を駆動するために必要となる油圧に満たさないことに起因してＶＶＴ３０，４０の作動異常が発生した場合であっても、ＶＶＴ３０，４０が正常であれば、油圧が高レベルに切替えられた後にその作動異常が解消するようになる。したがって、油圧が高レベルに切替えたにもかかわらず、ＶＶＴ３０，４０の作動異常が解消しないことに基づき、ＶＶＴ３０，４０が異常である旨を正確に判定することができるようになる。

（３）また、エンジンオイルの油圧が高レベルである状態でＶＶＴ３０，４０の作動異常が検出された場合に、その作動異常はエンジンオイルの油圧低下に起因する作動異常ではなく、ＶＶＴ３０，４０が異常であると判定することができる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、エンジンオイルの油圧が低レベルである状態でＶＶＴ３０，４０の作動異常が発生したときに、油圧を高レベルに切替えることによりその作動異常が解消したことに基づいて（ステップＳ４０：ＹＥＳ）ＶＶＴ３０，４０が正常であり、油圧が低下していると判定するようにしている。しかしながら、油圧が低下してない場合においても、例えばＶＶＴ３０，４０において軽度の噛み込み等が発生することにより、油圧が低レベルである状態でＶＶＴ３０，４０の作動異常が発生し、油圧が高レベルに切替えることにより、その噛み込みが解消する可能性がある。そしてこのように軽度の噛み込み等によりＶＶＴ３０，４０の作動異常が発生した場合、油圧が低下している旨の誤判断がなされることとなる。こうした不都合を抑制するために、例えば図７のフローチャートに示される異常判定制御を実行することができる。すなわち、ＶＶＴ３０，４０の作動異常が発生した旨が判断された場合には（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、水温センサ７２によって検出された冷却水の温度Ｔが所定の判定温度Ｔ０よりも高いか否かを判定する（ステップＳ１５）。ここで、温度Ｔが判定温度Ｔ０以下である旨が判定された場合には（ステップＳ１５：ＮＯ）、エンジンオイルの温度が過度に上昇していないと判断し、油圧の低下に起因してＶＶＴ３０，４０の作動異常が発生する可能性が低く、ＶＶＴ３０，４０が異常であると判定する（ステップＳ２１）。こうした異常判定制御を実行することにより、ＶＶＴ３０，４０の異常判定の精度を更に向上させることができるようになる。

・また、例えば油圧の低下以外の要因により、ＶＶＴ３０，４０が正常である状態においてその作動異常が発生する可能性がある場合には、油圧が高レベルである状態でＶＶＴ３０，４０の作動異常が発生したときに（ステップＳ２０：ＮＯ、又はステップＳ４０：ＮＯ）、ＶＶＴ３０，４０の作動異常がその要因により発生したものであるか否かを更に判定する構成を採用することができる。

・上記実施形態では、ＶＶＴ３０，４０が正常であり、油圧が低下している場合には（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、油圧を低レベルに切替えて油圧低下時の演算用マップに基づいて機関状態量を設定するようにしている（ステップＳ６０）。これに対して、例えば吸気バルブ１１及び排気バルブ２１のバルブタイミングの制御を優先するために、ＶＶＴ３０，４０が正常であり、油圧が低下している旨が判定されたときに、油圧を高レベルに維持するまま、通常の演算用マップに基づいて機関状態量を設定することもできる。

・上記実施形態では、エンジンオイルの油圧を高レベルと低レベルとの間で切替える油圧切替機構として、オイルポンプ５１によって供給されるエンジンオイルの一部をリリーフするリリーフ通路６１及びリリーフ通路６１の連通・遮断を切替えるリリーフ弁６２を備える油圧切替機構６０を採用するようにしている。これに限らず、例えばオイルポンプ５１の容量（吐出量）を高レベルと低レベルとの間で切替える機構を採用することもできる。

・上記実施形態では、吸気バルブ１１及び排気バルブ２１のバルブタイミングを変更するＶＶＴ３０，４０を備える内燃機関の制御装置に本実施形態を適用する場合について例示した。これに限らず、例えばエンジンオイルの油圧によって駆動され、吸気バルブ１１又は排気バルブ２１の最大リフト量や作用角等、機関バルブの他のバルブ特性を変更する可変動弁機構を備える内燃機関の制御装置においても、基本的に同様の態様をもって本発明を適用することができる。

本発明の一実施形態に係る内燃機関及びその電子制御装置を模式的に示す概略構成図。 同実施形態に係るバルブタイミング変更機構の側面構造を主に示す側面図。 上記バルブタイミング変更機構の駆動により吸気バルブ及び排気バルブのバルブタイミングが変化する態様を示す図。 同実施形態に係る油圧切替機構により、回転速度の変化に伴う油圧の切替態様を示す図。 エンジンオイルの温度の上昇により油圧が低下する態様を示す図。 同実施形態に係る電子制御装置により実行される異常判定制御についてその処理手順を示すフローチャート。 上記異常判定制御の変形例についてその処理手順を示すフローチャート。

符号の説明

１…シリンダ、２…ピストン、３…燃焼室、４…コンロード、５…クランクシャフト、６…点火プラグ、７…吸気ポート、８…排気ポート、９…筒内燃料噴射弁、１１…吸気バルブ、１２…吸気カムシャフト、２１…排気バルブ、２２…排気カムシャフト、３０，４０…バルブタイミング変更機構、３１…ベーン、３２…ハウジング、３３…進角油室、３４…遅角油室、５０…供油回路、５１…オイルポンプ（作動油供給機構）、５２…オイルパン、６０…油圧切替機構、６１…リリーフ通路、６２…リリーフ弁、７０…電子制御装置（切替手段、判定手段）、７１…クランクセンサ、７２…水温センサ、７３，７４…カム角センサ、１００…内燃機関。

Claims (5)

1. 作動油の油圧によって駆動され機関バルブのバルブ特性を変更可能な可変動弁機構と、機関出力軸によって駆動され前記可変動弁機構に作動油を供給する作動油供給機構と、機関運転状態に基づいて前記作動油供給機構によって供給される作動油の油圧を高レベルと低レベルとの間で切替可能な油圧切替機構とを備える内燃機関の制御装置において、
   前記作動油の油圧が前記低レベルである状態で前記可変動弁機構の作動異常が検出された場合に、前記油圧を前記低レベルから前記高レベルに強制的に切替える切替手段と、
   該切替手段によって前記油圧が前記高レベルに切替えられることにより前記作動異常が解消したことに基づき、前記可変動弁機構が正常であると判定する判定手段とを備える
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記判定手段は、前記切替手段により前記油圧が前記高レベルに切替えられることにより前記作動異常が解消したことに基づき、前記作動油供給機構によって供給される作動油の油圧が低下していると判定する
   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に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記判定手段は、前記切替手段により前記油圧が前記高レベルに切替えた状態においても前記作動異常が解消しないことに基づき、前記可変動弁機構が異常であると判定する
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記判定手段は、前記作動油の油圧が前記高レベルである状態で前記可変動弁機構の作動異常が検出された場合に、前記可変動弁機構が異常であると判定する
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記油圧切替機構は、前記作動油供給機構によって供給される作動油の一部をリリーフ可能なリリーフ通路と、該リリーフ通路に設けられ、同リリーフ通路の連通・遮断を切替えるリリーフ弁とを備える
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。

Images