JP2010180830A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】いずれかの気筒群の可変バルブタイミング機構の制御異常に起因するその気筒群の燃焼不良を抑制し、内燃機関全体におけるトルク変動の発生、出力、燃費及びエミッションの低下を有効に抑制することができる内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】左右両バンク１２，１４の可変機構５２のいずれか一方が進角側又は遅角側にフェイルした場合には、フェイルした側の気筒群に対する点火タイミング及び燃料噴射量の制御が、フェイルした可変機構５２により変更される吸気カムシャフト４０，４２の実変位角に対応する非常用マップを用いた制御に切り換えられる。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えばＶ型エンジンや水平対向エンジンのように複数の気筒群を備え、この気筒群毎にバルブタイミングを変更する可変バルブタイミング機構を備えた内燃機関の制御装置に関するものである。

従来、この種の技術としては、例えば、特許文献１，２に開示されるものがある。特許文献１の構成においては、Ｖ型エンジンの各気筒群において吸気カムシャフトの変位角を変更する可変バルブタイミング機構の片方が進角側にフェイル（故障）したときに、このフェイル側の気筒群に対する燃料供給が停止される。このため、バルブオーバラップが大きくなった状態で吸気カムシャフトの変位角が固定されたことに起因する失火が防止される。

また、特許文献２の構成においては、Ｖ型エンジンの両気筒群にそれぞれ設けられた可変バルブタイミング機構の片方がフェイルしたときに、そのフェイル側の吸気カムシャフトの作動角に基づき、エンジン全体の吸入空気量が正常時と同一となるように、正常な可変バルブタイミング機構の目標作動角が修正される。さらに、可変バルブタイミング機構がフェイルした側と正常な側との気筒群の各吸入空気量に応じて各気筒群に対する燃料噴射量を修正することで両気筒群の空燃比が適正に調節される。これにより、エンジン全体の吸入空気量を正常時と同一とするようにエンジンの運転状態が制御されるとともに、出力及びエミッションが良好に維持される。

また、特許文献３には、直列エンジンにおいて可変バルブタイミング機構を制御する構成が開示されている。特許文献３の構成においては、可変バルブタイミング機構にフェイルが検出されたとき、エンジン回転数及び負荷に基づいて点火タイミングが調節され、これにより燃焼の悪化が抑制される。

特開平１１−３６９０７号公報 特開２００３−４１９９４号公報 特開平１１−３７０２７号公報

ところが、特許文献１に記載の構成では、可変バルブタイミング機構がフェイルした側の気筒群に対する燃料供給を停止してしまうため、左右の気筒群間における発生トルクに大きな差が生じ、エンジンのトルク変動が大きくなって運転性が悪化する。

また、特許文献２に記載の構成では、エンジン全体の吸入空気量を、スロットルバルブの制御によらずに単独で制御することを目的としており、フェイル側の気筒群に対する燃料噴射量を制御するものの、フェイル側の吸気カムシャフトの実変位角度に応じた点火タイミングの制御は行われない。このため、フェイル側の気筒群においては良好な燃焼が行われず、エンジン全体として出力・燃費・エミッションの低下を招くことが考えられる。

また、特許文献３に記載の構成では、可変バルブタイミング機構が遅角側にフェイルしたときに、そのフェイルの大きさに関係なく、所定のタイミングだけ点火タイミングを遅らせるに過ぎない。従って、フェイル側の気筒群に対する燃焼制御を精度良く行うことはできず、エンジン全体の出力、燃費及びエミッションを良好に制御することはできない。

この発明の目的は、複数の気筒群にそれぞれ可変バルブタイミング機構を設けた内燃機関において、いずれかの気筒群の可変バルブタイミング機構の制御異常に起因するその気筒群の燃焼不良を抑制し、内燃機関全体におけるトルク変動の発生、出力、燃費及びエミッションの低下を有効に抑制することができる内燃機関の制御装置を提供することにある。

請求項１の発明は、吸気バルブ及び排気バルブを備えた複数の気筒群毎に設けられ、クランクシャフトに対する吸気カムシャフトの変位角を変更する可変バルブタイミング機構と、内燃機関運転状態を検出する運転状態検出手段と、検出された内燃機関運転状態に基づいて前記各可変バルブタイミング機構を制御するバルブタイミング制御手段とを備えた内燃機関の制御装置であって、前記吸気カムシャフトの実変位角を検出する変位角検出手段と、実変位角に基づいて前記各可変バルブタイミング機構の制御異常を判定する異常判定手段と、この異常検出手段により可変バルブタイミング機構のいずれかに制御異常が検出されるときに、この可変バルブタイミング機構が設けられた気筒群に対する点火タイミング及び燃料噴射量を、この気筒群の吸気カムシャフトの実変位角に応じて制御する運転制御手段とを備えたことを特徴とする。

（作用）
この発明においては、複数の気筒群のそれぞれに対して設けられた可変バルブタイミング機構のいずれかに制御異常が検出されるときに、この可変バルブタイミング機構が設けられた気筒群に対する点火タイミング及び燃料噴射量が、この気筒群の吸気カムシャフトの実変位角に応じて制御される。従って、可変バルブタイミング機構の制御異常により、吸気カムシャフトの変位角が運転状態に基づく適正な目標変位角からずれた気筒群に対して、その吸気カムシャフトの実変位角に応じた適正な点火タイミング及び燃料噴射量を設定して燃焼制御を行うことが可能となる。この結果、可変バルブタイミング機構が制御異常を起こした側の気筒群における燃焼が良好に制御され、気筒群間における発生トルクの差が抑制されてエンジン全体のトルク変動が抑制されるとともにエンジン全体における出力、燃費及びエミッションの低下が抑制される。

この発明によれば、複数の気筒群にそれぞれ可変バルブタイミング機構を設けた内燃機関において、いずれかの気筒群の可変バルブタイミング機構の制御異常に起因するその気筒群の燃焼不良を抑制し、内燃機関全体におけるトルク変動の発生、出力、燃費及びエミッションの低下を有効に抑制することができるという効果を発揮する。

第１実施形態の制御装置を備えた内燃機関装置を示す模式構成図。 可変バルブタイミング機構を示す側面図。 可変バルブフェイル処理を示すフローチャート。 可変バルブフェイル処理を示すフローチャート。 第２実施形態の可変バルブフェイル処理を示すフローチャート。 第３実施形態の可変バルブフェイル処理を示すフローチャート。

以下、この発明をＶ型エンジンに具体化した一実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
図１に示すように、内燃機関としてのエンジン１０は、左側気筒群を有する左側バンク１２と、右側気筒群を有する右側バンク１４とがＶ字形状に配列されたＶ型エンジンである。左側バンク１２におけるシリンダブロック１５のシリンダボア１６にはピストン１７が配設されるとともに燃焼室１９が画成されている。また、右側バンク１４におけるシリンダブロック１５のシリンダボア１６にはピストン１７が配設されるとともに燃焼室１９が画成されている。左側バンク１２の各ピストン１７と右側バンク１４の各ピストン１７とは、１本のクランクシャフト２１に連結されている。

左側シリンダヘッド１８には、左側気筒群の各燃焼室１９に臨む吸気ポート２２と排気ポート２３とが形成されている。そして、各吸気ポート２２には吸気バルブ２４及びインジェクタ２５が配設され、各排気ポート２３には排気バルブ２６が配設されている。右側シリンダヘッド２０は、左側シリンダヘッド１８と同様に構成されている。そして、両シリンダヘッド１８，２０の各吸気ポート２２に接続された吸気通路２７上には、エアクリーナ２８、スロットルバルブ２９及びサージタンク３０が順に配設されている。このスロットルバルブ２９は、モータ３１により作動される。また、両シリンダヘッド１８，２０の各排気ポート２３に接続された排気通路３２上には、触媒コンバータ３３が配設されている。左右両気筒群の各燃焼室１９に配設された点火プラグ３４には、イグナイタ内蔵式イグニッションコイル３５がそれぞれ装着されている。

左側バンク１２には、左側気筒群の各吸気バルブ２４を作動する左側吸気カムシャフト４０と、同じく各排気バルブ２６を作動する左側排気カムシャフト４１とが配設されている。また、右側バンク１４には、右側気筒群の各吸気バルブ２４を作動する右側吸気カムシャフト４２と、同じく各排気バルブ２６を作動する右側排気カムシャフト４３とが配設されている。

左側吸気カムシャフト４０の一端には、２つの左吸気側タイミングプーリ４４ａ，４４ｂ（図２に図示）が装着され、左側排気カムシャフト４１の一端には、左排気側タイミングプーリ４５が装着されている。左吸気側タイミングプーリ４４ｂと左排気側タイミングプーリ４５とは、左側セカンダリタイミングチェーン４６により連結されている。また、右側吸気カムシャフト４２の一端には、２つの右吸気側タイミングプーリ（図１には一方のみ図示）４７が装着され、右側排気カムシャフト４３の一端には、右側排気側タイミングプーリ４８が装着されている。右吸気側タイミングプーリ４７の一方と右側排気側タイミングプーリ４８とは、右側セカンダリタイミングチェーン４９により連結されている。さらに、左吸気側タイミングプーリ４４ａと、右吸気側タイミングプーリ４７の他方とは、クランクシャフト２１の一端に固着されたクランクスプロケット５０に対しプライマリタイミングチェーン５１を介して連結されている。そして、左側吸気カムシャフト４０及び左側排気カムシャフト４１と、右側吸気カムシャフト４２及び右側排気カムシャフト４３とは、クランクシャフト２１の２回転に対して１回転するようになっている。

左右の各バンク１２，１４には、クランクシャフト２１の回転に対する左右の両吸気カムシャフト４０，４２の変位角（回転位相）を連続的に変更するための可変バルブタイミング機構（以下、可変機構という）５２がそれぞれ設けられている。この吸気カムシャフト４０，４２の変位角の変更は、左右気筒群における吸気バルブ２４と排気バルブ２６のバルブオーバラップ量や吸気バルブ２４の閉じタイミングを変更するために行われる。

図２に示すように、可変機構５２は、左吸気側タイミングプーリ４４ａ，４４ｂと左側吸気カムシャフト４０との間に構成され、左吸気側タイミングプーリ４４ａ，４４ｂから左側吸気カムシャフト４０へ回転を伝達するとともに、左吸気側タイミングプーリ４４ａ，４４ｂに対する左側吸気カムシャフト４０の変位角を変更可能としている。可変機構５２は、その動力源としてモータ５３を備えている。

次に、この実施形態の電気的構成について説明する。
図１に示すように、アクセルペダル６０の近傍には、アクセル開度センサ６１が設けられ、スロットルバルブ２９の近傍には、スロットル開度センサ６２が設けられている。吸気通路２７上には、吸気温センサ６３及びエアフロメータ６４が設けられている。クランクシャフト２１の近傍には、クランク角及びエンジン回転数を検出するためのクランク角センサ６５が配設されている。シリンダブロック１５には、水温センサ６６が設けられている。左右の両吸気カムシャフト４０，４２の近傍には、カム角センサ６７がそれぞれ配設されている。

また、例えば車両の図示しないエンジン室内には、上記各センサから信号を入力し、この入力信号に基づいてインジェクタ２５、点火プラグ３４、イグナイタ内蔵式イグニッションコイル３５、左右両可変機構５２のモータ５３を制御する電子制御装置（以下、ＥＣＵ（Electric Control Unit）という）６８が設けられている。この実施形態においては、アクセル開度センサ６１、スロットル開度センサ６２、吸気温センサ６３、エアフロメータ６４、クランク角センサ６５、水温センサ６６、カム角センサ６７及びＥＣＵ６８により運転状態検出手段が構成されている。また、クランク角センサ６５、カム角センサ６７及びＥＣＵ６８により変位角検出手段が構成されている。さらに、ＥＣＵ６８は、バルブタイミング制御手段、異常判定手段及び運転制御手段である。

ＥＣＵ６８は、エンジン１０の燃料噴射制御及び点火制御制御の各制御プログラムと、この各制御において燃料噴射量及び点火タイミングの目標値を求めるためのマップとが格納されたＲＯＭ６８ａを備えている。このＲＯＭ６８ａには、左右の各可変機構５２を制御するための可変バルブタイミング制御の制御プログラムと、この制御において左右の両吸気カムシャフト４０，４２の目標変位角を求めるためのマップも格納されている。さらに、ＲＯＭ６８ａには、左右の各可変機構５２のいずれかがフェイルしたときに、このフェイルによるエンジン１０の運転状態の悪化を抑制するためのバルブタイミングフェイル制御を実行するようにした制御プログラムが格納されている。この可変機構５２のフェイルとは、例えば、可変機構５２における異物の噛み込みや、モータ５３の損傷による応答性低下等に起因して、目標変位角と実変位角との偏差が所定値を越えて過大となった状態が所定時間を超えて継続した状態である。

また、ＥＣＵ６８は、ＲＯＭ６８ａに格納された各制御プログラムに基づいて演算処理を実行するＣＰＵ６８ｂを備えている。さらに、ＥＣＵ６８は、ＣＰＵ６８ｂでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するＲＡＭ６８ｃと、ＲＡＭ６８ｃに記憶された各種データを電源供給停止時に保持するためのバックアップＲＡＭ６８ｄとを備えている。

ＥＣＵ６８は、燃料噴射制御として、吸気温ＴＨＡ、吸気量ＧＡ、エンジン回転数ＮＥ、アクセル開度ＡCC、スロットル開度ＴＡ、冷却水温ＴＨＷ等のファクタに加え、左右両吸気カムシャフト４０，４２の実変位角よりなるファクタからマップを用いて燃料噴射量ＱF を決定する。この実変位角は、クランクシャフト２１に対する吸気カムシャフト４０，４２の実際の変位角である。そして、ＥＣＵ６８は、この燃料噴射量ＱＦの燃料を噴射するようにインジェクタ２５を制御する。

また、ＥＣＵ６８は、点火タイミング制御として、吸気温ＴＨＡ、吸気量ＧＡ、エンジン回転数ＮＥ、アクセル開度ＡCC、スロットル開度ＴＡ、冷却水温ＴＨＷ等のファクタに加え、左右両吸気カムシャフト４０，４２の実変位角よりなるファクタからマップを用いて点火タイミングを決定する。そして、ＥＣＵ６８は、この点火タイミングに点火プラグ３４を作動させるようにイグナイタ内蔵式イグニッションコイル３５を制御する。

また、ＥＣＵ６８は、可変バルブタイミング制御として、吸気温ＴＨＡ、吸気量ＧＡ、エンジン回転数ＮＥ、アクセル開度ＡCC等のファクタに加え、左右両吸気カムシャフト４０，４２のカム角ＣＡと、クランクシャフト２１のクランク角よりなるファクタとからマップを用いて左右両吸気カムシャフト４０，４２の目標変位角を決定する。この目標変位角は、そのときのエンジン１０の運転状態に対する吸気バルブ２４の開閉タイミングに対応している。そして、ＥＣＵ６８は、可変バルブタイミング制御において、左右の各吸気カムシャフト４０，４２のカム角ＣＡとクランク角とからその吸気カムシャフト４０，４２の実変位角を求め、この実変位角と目標変位角との偏差が小さくなるように左右の各可変機構５２を制御する。

次に、ＥＣＵ６８が実行するバルブタイミングフェイル制御について、図３及び図４に示すフローチャートに従って説明する。この制御処理は、所定クランク角毎の割り込みで実行される。

図３に示すように、バルブタイミングフェイル制御においては、先ずステップ（以下、Ｓと略記する）１０１において、左右両バンク１２，１４のカム角センサ６７から入力するカム角度信号に基づいてカム角ＣＡが取得されるとともに、クランク角センサ６５から入力するクランク角度信号に基づいてクランク角が取得される。そして、このカム角ＣＡ及びクランク角に基づいて、両吸気カムシャフト４０，４２の最遅角位置からの実際の変位角である左側実変位角ＶＴＢＬ及び右側実変位角ＶＴＢＲが求められる。

次に、Ｓ１０２においては、クランク角センサ６５から入力するクランク角信号に基づいてエンジン回転数ＮＥが取得されるとともに、水温センサ６６から入力する信号に基づいて冷却水温ＴＨＷが取得される。

続くＳ１０３においては、取得されたエンジン回転数ＮＥ又は冷却水温ＴＨＷに基づいて、可変機構５２のフェイルを判断することができるフェイル検出条件が成立しているか否かが判断される。このフェイル検出条件とは、エンジン回転数ＮＥが所定値以上であること、又は、冷却水温ＴＨＷが所定値以上であることである。そして、Ｓ１０３において、フェイル検出条件が成立していないと判断されると、この処理が終了される。

一方、Ｓ１０３においてフェイル検出条件が成立していると判断されると、次に、Ｓ１０４において、吸気量ＧＡ、エンジン回転数ＮＥ、左側吸気カムシャフト４０のカム角ＣＡ、クランク角等からマップを用いて左側吸気カムシャフト４０の左側目標変位角ＶＴＴＬが求められる。また、吸気量ＧＡ、エンジン回転数ＮＥ、右側吸気カムシャフト４２のカム角ＣＡ、クランク角等からマップを用いて右側吸気カムシャフト４２の右側目標変位角ＶＴＴＲが求められる。

次にＳ１０５において、左側目標変位角ＶＴＴＬに対する左側実変位角ＶＴＢＬの偏差、又は、右側目標変位角ＶＴＴＲに対する右側実変位角ＶＴＢＲの偏差のいずれかが、進角側に所定値以上の大きさである状態が所定時間以上継続したか否かが判断される。

Ｓ１０５において肯定判定されたときには、次にＳ１０６において、目標変位角ＶＴＴＬ，ＶＴＴＲに対して実変位角ＶＴＢＬ，ＶＴＢＲが進角側にずれている方の可変機構５２は進角側フェイルであると判断され、次に、後述するＳ２０１が実行される。

一方、Ｓ１０５において否定判定されたときには、次にＳ１０７において、左側目標変位角ＶＴＴＬに対する左側実変位角ＶＴＢＬの偏差、又は、右側目標変位角ＶＴＴＲに対する右側実変位角ＶＴＢＲの偏差のいずれかが、遅角側に所定値以上の大きさである状態が所定時間以上継続したか否かが判断される。

Ｓ１０７において否定判定されると、左右の両吸気カムシャフト４０，４２の実変位角と目標変位角との偏差は許容範囲内であり、左右両可変機構５２はフェイルではないとしてこの処理が終了される。

一方、Ｓ１０７において肯定判定されたときには、次にＳ１０８において、目標変位角に対して実変位角が遅角側にずれている方の可変機構５２は遅角側フェイルであると判断され、次に後述するＳ２０１が実行される。

さて、前記Ｓ１０６において、左右いずれかの可変機構５２が進角側フェイルであると判断された場合には、図４に示すように、次にＳ２０１において、左側バンク１２の可変機構５２の左側実変位角ＶＴＢＬが正常であるか否かが、左側目標変位角ＶＴＴＬに基づいて判断される。

Ｓ２０１において肯定判定されたときには、次にＳ２０２において、右側気筒群に対する点火タイミング及び燃料噴射量の制御のために用いるマップが、可変バルブタイミング機構５２が進角側フェイルとなっている右側吸気カムシャフト４２の右側実変位角ＶＴＢＲに対応した非常用マップに切り換えられる。この非常用マップは、可変バルブタイミング機構５２の正常時に用いられるマップとは異なり、吸気カムシャフト４０，４２のいずれか一方の実変位角ＶＴＢＬ，ＶＴＢＲがエンジン１０の運転状態に対して異常な状態において、その異常な側の気筒群における燃焼を良好に制御するため点火タイミング及び燃料噴射量を設定するものである。

次に、Ｓ２０３において、左側実変位角ＶＴＢＬが正常である左側バンク１２の可変機構５２の左側目標変位角ＶＴＴＬが、右側吸気カムシャフト４２の右側実変位角ＶＴＢＲと同じ値に設定される。

次に、Ｓ２０４において、左側気筒群に対する点火タイミング制御及び燃料噴射制御に用いるマップが、新たに設定した左側目標変位角ＶＴＴＬに対応した非常用マップマップに切り換えられる。

一方、前記Ｓ２０１において否定判定されるときには、次にＳ２０５において、右側バンク１４の可変機構５２の右側実変位角ＶＴＢＲが正常であるか否かが、右側目標変位角ＶＴＴＲに基づいて判断される。

Ｓ２０５において肯定判定されたときには、次に、Ｓ２０６において、左側気筒群に対する点火タイミング及び燃料噴射量の制御のために用いるマップが、可変バルブタイミング機構５２が進角側フェイルとなっている左側吸気カムシャフト４０の左側実変位角ＶＴＢＬに対応する非常用マップに切り換えられる。

次に、Ｓ２０７において、右側実変位角ＶＴＢＲが正常である右側バンク１４の可変機構５２の右側目標変位角ＶＴＴＲが、左側吸気カムシャフト４０の左側実変位角ＶＴＢＬと同じに値に設定される。

次に、Ｓ２０８において、右側気筒群に対する点火タイミング制御及び燃料噴射制御に用いるマップが、新たに設定した右側目標変位角ＶＴＴＲに対応した非常用マップに切り換えられる。

また、前記Ｓ１０８において、左右いずれかの可変機構５２が遅角側フェイルであると判定されたときには、Ｓ１０６において進角側フェイルであると判定されたときの同様にＳ２０１〜Ｓ２０８の処理が実行される。

以上詳述したこの実施形態は、以下の各効果を有する。
（１）左右の両可変機構５２の一方が進角側又は遅角側にフェイルした場合には、フェイルした側の気筒群に対する点火タイミング及び燃料噴射量の制御が、フェイルした可変機構５２により変更される吸気カムシャフト４０（又は４２）の実変位角ＶＴＢＬ（又はＶＴＢＲ）に対応する非常用マップを用いた制御に切り換えられる。この非常用マップは、吸気カムシャフト４０，４２のいずれか一方の実変位角ＶＴＢＬ，ＶＴＢＲがエンジン１０の運転状態に対して異常な状態において、その異常な側の気筒群における燃焼を良好に制御するため点火タイミング及び燃料噴射量を設定するようになっている。このため、可変機構５２に進角側又は遅角側へのフェイルが発生した気筒群に対する点火タイミング・燃料噴射量を、そのフェイル側の実変位角ＶＴＢＬ（又はＶＴＢＲ）に応じて適正に制御し、その気筒群における燃焼不良の発生を防止することができる。従って、左右の両気筒群間における発生トルクの差を抑制してエンジン１０全体のトルク変動を抑制することができるとともにエンジン１０全体の出力、燃費及びエミッションの低下を有効に防止することができる。さらに、燃焼室１９内での不完全燃焼による後燃えを防止し、この後燃えによる触媒温度の上昇を防止して触媒コンバータ３３の損傷を防止することができる。

（２）正常な側の可変機構５２により変更される吸気カムシャフト４２（又は４０）の目標変位角ＶＴＴＲ（又はＶＴＴＬ）が、フェイルした側の可変機構５２により変更される吸気カムシャフト４０（又は４２）の実変位角ＶＴＢＬ（又はＶＴＢＲ）と同じ値に設定される。そして、可変機構５２が正常な側の気筒群に対する点火タイミング及び燃料噴射量の制御が、その目標変位角ＶＴＴＲ（又はＶＴＴＬ）に対応する非常用マップを用いた制御に切り換えられる。このため、左右の両気筒群に供給する吸気量を均等にすることができ、これにより両バンク１２，１４間における発生トルクの差をなくしてエンジン１０のトルク変動を抑制することができる。

（第２実施形態）
次に、この発明を具体化した第２実施形態について、図５を参照して説明する。なお、これ以降の各実施形態については、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

この実施形態のバルブタイミングフェイル処理においては、図５に示すように、前記第１実施形態におけるＳ２０３，Ｓ２０４、Ｓ２０７，Ｓ２０８の処理は実行されず、代わりに、右側バンク１４の可変機構５２が進角側フェイルとなったときに、正常な左側バンク１２の可変機構５２については通常の可変バルブタイミング制御が継続される。また、左側バンク１２の可変機構５２が進角側フェイルとなったときには、正常な右側バンク１４の可変機構５２については通常の可変バルブタイミング制御が継続される。そして、可変機構５２が正常な側の気筒群に対しては、その気筒群の可変機構５２により変更される吸気カムシャフト４０，４２の実変位角ＶＴＢＬ，ＶＴＢＲに対応する通常時のマップを用いて点火タイミング・燃料噴射量が制御される。

このように左右の両可変機構５２のいずれかが進角側フェイルとなった場合と同様に、左右両可変機構５２のいずれかが遅角側フェイルとなった場合にも、正常な可変機構５２については通常の可変バルブタイミング制御が継続される。そして、可変機構５２が正常な側の気筒群に対しては、その気筒群の可変機構５２により変更される吸気カムシャフト４０，４２の実変位角ＶＴＢＬ，ＶＴＢＲに対応する通常時のマップを用いて点火タイミング・燃料噴射量が制御される。

以上詳述したこの実施形態は、第１実施形態の（１）に記載の効果に加えて、下記の効果を有する。
（３）左右両可変機構５２の一方がフェイルしたときに、正常な可変機構５２についてはエンジン１０の運転状態に基づく通常時の可変バルブタイミング制御が継続される。そして、可変機構５２が正常な側の気筒群に対しては、その気筒群の可変機構５２により変更される吸気カムシャフト４０，４２の実変位角ＶＴＢＬ，ＶＴＢＲに対応する通常時のマップを用いて点火タイミング・燃料噴射量が制御される。このため、左右両可変機構５２の一方がフェイルした場合に、可変機構５２が正常な側の気筒群については、燃費及び排気ガスを重視した通常の運転を継続することができる。

（第３実施形態）
次に、この発明を具体化した第３実施形態について、図６を参照して説明する。
この実施形態の可変機構５２フェイル処理においては、図６に示すように、前記第１実施形態におけるＳ２０３，Ｓ２０４、Ｓ２０７，Ｓ２０８の処理に代わり、以下の処理が実行される。

Ｓ２０２の後に実行されるＳ３０１においては、左側実変位角ＶＴＢＬが正常である左側バンク１２の可変機構５２の左側目標変位角ＶＴＴＬが最遅角に設定される。
次に、Ｓ３０２において、左側気筒群に対する点火タイミング・燃料噴射量制御に用いるマップが、新たに設定した最遅角に対応した非常用マップに切り換えられる。

また、Ｓ２０６の後に実行されるＳ３０３においては、右側実変位角ＶＴＢＲが正常である右側バンク１４の可変機構５２の右側目標変位角ＶＴＴＲが最遅角に設定される。
次に、Ｓ３０４において、右側気筒群に対する点火タイミング制御及び燃料噴射制御に用いるマップが、新たに設定した最遅角に対応した非常用マップに切り換えられる。

このように左右両可変機構５２のいずれかが進角側フェイルとなった場合と同様に、左右両可変機構５２のいずれが遅角側フェイルとなった場合にも、正常な可変機構５２については最遅角に変更される。そして、可変機構５２が最遅角に変更された側の気筒群に対しては、最遅角に対応する非常用マップを用いた点火タイミング・燃料噴射量の制御が実行される。

この実施形態は、第１実施形態の（１）に記載の効果に加えて、下記の効果を有する。
（４）左右両可変機構５２の一方がフェイルしたときに、正常な可変機構５２は最遅角に変更される。そして、可変機構５２が最遅角に変更された側の気筒群に対する点火タイミング及び燃料噴射量の制御が、最遅角に対応する非常用マップを用いた制御に切り換えられる。このため、フェイルした可変機構５２の実変位角ＶＴＢＬ，ＶＴＢＲが最遅角でないときには、正常な可変機構５２を最遅角に変更することにより、ブレーキ負圧を確保して退避走行を可能にすることができる。さらに、フェイルした可変機構５２の実変位角ＶＴＢＬ，ＶＴＢＲが最遅角のときには、左右の両気筒群に供給される吸気量を均等にすることができ、これにより左右両気筒群における発生トルクの差をなくしてエンジン１０のトルク変動を抑制することができる。

（他の実施形態）
なお、この実施形態は、２つの気筒群が水平方向に対向する水平対向型エンジン、３つの気筒群を有するＷ型エンジンに具体化することも可能である。

以下、前記各実施形態から把握され、請求項として挙げられていない技術的思想を記載する。
（１）請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、前記運転制御手段は、前記異常判定手段により可変バルブタイミング機構のいずれかが制御異常であると判定されるときに、正常な可変バルブタイミング機構により変更される吸気カムシャフトの変位角を、制御異常が検出された可変バルブタイミング機構により変更された吸気カムシャフトの実変位角と同じ値に制御するとともに可変バルブタイミング機構が正常な気筒群に対する点火タイミング及び燃料噴射量をその実変位角に応じて制御す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、前記運転制御手段は、前記異常判定手段により可変バルブタイミング機構のいずれかが制御異常であると判定されるときに、正常な可変バルブタイミング機構により変更される吸気カムシャフトの変位角を最遅角位置に制御するとともに可変バルブタイミング機構が正常な気筒群に対する点火タイミング及び燃料噴射量をその最遅角位置に応じて制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。

（３）請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、前記運転制御手段は、前記異常判定手段により可変バルブタイミング機構のいずれかが制御異常であると判定されるときに、正常な可変バルブタイミング機構により変更される吸気カムシャフトの変位角を前記内燃機関運転状態に基づいて制御し続けるとともに、可変バルブタイミング機構が正常な気筒群に対する点火タイミング及び燃料噴射量を、この気筒群の吸気カムシャフトの実変位角に応じて制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。

１０…内燃機関としてのエンジン、２１…クランクシャフト、２４…吸気バルブ、２６…排気バルブ、４０…左側吸気カムシャフト、４２…右側吸気カムシャフト、５２…可変バルブタイミング機構、６１…運転状態検出手段を構成するアクセル開度センサ、６２…同じくスロットル開度センサ、６３…同じく吸気温センサ、６４…同じくエアフロメータ、６５…運転状態検出手段及び変位角検出手段を構成するクランク角センサ、６６…運転状態検出手段及び異常検出手段を構成する水温センサ、６７…運転状態検出手段及び変位角検出手段を構成するカム角センサ、６８…運転状態検出手段及び変位角検出手段を構成するバルブタイミング、異常判定手段及び運転制御手段としての電子制御装置、ＶＴＢＬ，ＶＴＢＲ…実変位角、ＱＦ…燃料噴射量。

Claims (1)

1. 吸気バルブ及び排気バルブを備えた複数の気筒群毎に設けられ、クランクシャフトに対する吸気カムシャフトの変位角を変更する可変バルブタイミング機構と、
   内燃機関運転状態を検出する運転状態検出手段と、
   検出された内燃機関運転状態に基づいて前記各可変バルブタイミング機構を制御するバルブタイミング制御手段とを備えた内燃機関の制御装置であって、
   前記吸気カムシャフトの実変位角を検出する変位角検出手段と、
   実変位角に基づいて前記各可変バルブタイミング機構の制御異常を判定する異常判定手段と、
   この異常検出手段により可変バルブタイミング機構のいずれかに制御異常が検出されるときに、この可変バルブタイミング機構が設けられた気筒群に対する点火タイミング及び燃料噴射量を、この気筒群の吸気カムシャフトの実変位角に応じて制御する運転制御手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。

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