JP2001065376A

JP2001065376A - エンジンのバルブタイミング制御装置

Info

Publication number: JP2001065376A
Application number: JP23839199A
Authority: JP
Inventors: Akira Ogura; 明小倉
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1999-08-25
Filing date: 1999-08-25
Publication date: 2001-03-13

Abstract

(57)【要約】【課題】スロットルセンサ系が故障した場合でも、エ
ンジンの燃焼悪化を防止して必要最小限の走行性を確保
し得るバルブタイミング制御装置を提供する。【解決手段】可変バルブタイミング機構付きエンジン
において、少なくともスロットル開度センサの検出値に
基づいて目標バルブタイミングＶＴＴＧＴを設定するバ
ルブタイミング制御装置であって、スロットル開度セン
サからの出力値が規定値外となってスロットルセンサ系
の異常が検出されたとき（ＦＮＧＴＨ＝１）、目標バル
ブタイミングＶＴＴＧＴを最遅角に設定する（ステップ
Ｓ１７）。これにより、エンジンのアイドル検出ができ
ない場合においても、フェイルセーフ制御を行い、必要
最小限の走行性を確保する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの吸気バ
ルブと排気バルブとの少なくとも一方のバルブタイミン
グをエンジン運転状態に応じて変更する可変バルブタイ
ミング機構付きエンジンにおけるバルブタイミング制御
装置に関し、詳しくは、少なくともスロットル情報に基
づいてバルブタイミングを制御し、スロットルセンサ系
が異常の際にエンジンをフェイルセーフ制御するエンジ
ンのバルブタイミング制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、特開平８−１０９８４０号公報等
に開示されているように、エンジンのクランク軸の回転
を吸気バルブ若しくは排気バルブの開閉を行うカムのカ
ム軸に伝達する伝達手段に、クランク軸とカムとの間の
回転位相を調整する可変バルブタイミング機構を介在さ
せ、エンジンの運転状況に基づいて可変バルブタイミン
グ機構を制御することで、エンジン運転状態に応じ吸気
バルブと排気バルブの少なくとも一方のバルブ開閉タイ
ミングを連続的に変更する可変バルブタイミング機構付
きのエンジンが実用化されている。

【０００３】このようなエンジンにおけるバルブタイミ
ング制御では、まずエンジン運転状態に基づいて回転位
相の目標値（目標バルブタイミング）ＶＴＴＧＴを設定
する。次に、この目標バルブタイミングＶＴＴＧＴと、
実際のバルブタイミングを示す実バルブタイミングＶＴ
との差を算出する。さらに、両者の差に応じて、可変バ
ルブタイミング機構ＶＶＴのオイルフロー制御弁ＯＣＶ
に対する制御量を設定する。そして、実バルブタイミン
グＶＴがエンジン運転状態に適合する目標バルブタイミ
ングＶＴＴＧＴに収束するようフィードバック制御を行
う。

【０００４】この際、目標バルブタイミングＶＴＴＧＴ
は、特開平６−２１３０２０号公報に示されるように、
スロットル開度センサ等のスロットルセンサにより検出
されるスロットル情報に応じて設定される。また、スロ
ットルセンサ出力に基づき、エンジンがスロットル弁全
閉のアイドル状態と判断される時には、目標バルブタイ
ミングを最遅角（ゼロ）に設定する。そして、この目標
バルブタイミング（最遅角）と実バルブタイミングとの
差に応じてオイルフロー制御弁に対する制御量を設定す
る。これにより、スロットル弁全閉時にバルブタイミン
グを最遅角に制御し、バルブオーバラップをなくしアイ
ドル回転を安定化するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなスロットル開度を考慮したバルブタイミング制御装
置においても、ひとたびスロットルセンサ系が故障する
とスロットル情報に基づく制御を実行することができな
い。つまり、スロットルセンサ自体、或いはスロットル
センサと電子制御装置間のハーネス等の断線やショート
等により、スロットルセンサ系が異常となったときに
は、スロットル開度を検出することができない。従っ
て、スロットル情報（スロットル開度）に基づいて設定
する目標バルブタイミングＶＴＴＧＴが誤設定され、誤
設定された目標バルブタイミングに基づいてバルブタイ
ミングが制御されることになる。このため、エンジン運
転状態に適合するバルブタイミングを得ることができ
ず、エンジン燃焼の悪化や不具合をを招くという課題が
あった。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑み、スロットル開
度の検出が不能な場合においても、フェイルセーフ制御
を行い、エンジンの燃焼の悪化を防止してエンジン挙動
を安定化させると共にエンジン出力を抑制し、必要最小
限の走行性を確保し得る可変バルブタイミング機構付き
エンジンにおけるバルブタイミング制御装置を提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、エンジンのクランク軸の回
転を吸気バルブ若しくは排気バルブの開閉を行うカムの
カム軸に伝達する伝達手段と、前記伝達手段に介設され
前記クランク軸とカム軸との間の回転位相を調整する可
変バルブタイミング機構と、前記エンジンのスロットル
開度を検出するためのスロットルセンサ系とを備えたエ
ンジンにおいて、少なくともスロットル開度に基づいて
前記回転位相の目標値を設定し、基準クランク角に対す
るカム位置の回転位相が前記目標値に収束するよう前記
可変バルブタイミング機構を制御するエンジンのバルブ
タイミング制御装置であって、前記スロットルセンサ系
の異常が検出された場合、前記可変バルブタイミング機
構を最遅角に設定するバルブタイミング設定手段を備え
たことを特徴とする。

【０００８】すなわち、請求項１の発明では、基準クラ
ンク角に対するカム位置の回転位相が少なくともスロッ
トル情報に基づき設定された目標値に収束するよう可変
バルブタイミング機構を制御するエンジンのバルブタイ
ミング制御装置において、スロットルセンサ系の異常を
診断する。そして、スロットルセンサ系が異常のとき
は、可変バルブタイミング機構を最遅角に設定する。こ
れにより、スロットル情報の取得が不能な場合において
も、エンジンの燃焼の悪化を防止してエンジン挙動を安
定化させると共にエンジン出力を抑制し、必要最小限の
走行性を確保することができ、スロットルセンサ系の故
障に対するフェイルセーフ制御を行うことが可能とな
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。先ず、本発明が適用される
可変バルブタイミング機構付きエンジンの全体構成につ
いて、図１に従い説明する。同図において、符号１は、
可変バルブタイミング機構付きエンジン（以下、単に
「エンジン」と略記する）であり、図においては、ＤＯ
ＨＣ水平対向型４気筒ガソリンエンジンを示す。このエ
ンジン１のシリンダブロック１ａの左右両バンクには、
シリンダヘッド２がそれぞれ設けられ、各シリンダヘッ
ド２に気筒毎に吸気ポート２ａと排気ポート２ｂとが形
成されている。

【００１０】エンジン１の吸気系としては、各吸気ポー
ト２ａにインテークマニホルド３が連通され、このイン
テークマニホルド３に各気筒の吸気通路が集合するエア
チャンバ４を介して、アクセルペダルに連動するスロッ
トル弁５ａが介装されたスロットルチャンバ５が連通さ
れている。そして、このスロットルチャンバ５の上流に
吸気管６を介してエアクリーナ７が取付けられ、このエ
アクリーナ７に接続されるエアインテーク通路にチャン
バ８が連通されている。

【００１１】また、上記吸気管６には、スロットル弁５
ａをバイパスするバイパス通路９が接続されており、こ
のバイパス通路９に、アイドル時にその弁開度によって
該バイパス通路９を流れるバイパス空気量を調整するこ
とでアイドル回転数を制御するアイドル回転数制御弁
（ＩＳＣ弁）１０が介装されている。

【００１２】更に、上記インテークマニホルド３の各気
筒の吸気ポート２ａの直上流に、インジェクタ１１が配
設されている。また、先端の放電電極を燃焼室に露呈す
る点火プラグ１２が、シリンダヘッド２に各気筒毎に配
設されている。そして、各点火プラグ１２は、イグナイ
タ内蔵イグニッションコイル１３に接続されている。

【００１３】一方、エンジン１の排気系としては、シリ
ンダヘッド２の各排気ポート２ｂに連通するエキゾース
トマニホルド１４の集合部に排気管１５が連通され、こ
の排気管１５に触媒コンバータ１６が介装されてマフラ
１７に連通されている。

【００１４】次に、図１〜図７に基づいて、エンジン１
の可変バルブタイミング機構について説明する。エンジ
ン１のクランク軸１８の回転は、伝達手段によって、左
右バンクの各シリンダヘッド２内にそれぞれ配設された
各吸気カム軸１９及び各排気カム軸２０に伝達される。
本形態においては、伝達手段は、クランク軸１８に固設
されたクランクプーリ２１、タイミングベルト２２、吸
気カムプーリ２３、排気カム軸２０に固設された排気カ
ムプーリ２４等によって構成される。また、これらベル
ト、プーリを介して、クランク軸１８とカム軸１９，２
０とが２対１の回転角度となるよう、その伝達係数が設
定されている。そして、吸気カム軸１９に設けられたカ
ム１９ａ、及び排気カム軸２０に設けられた排気カム
（図示せず）は、それぞれクランク軸１８と２対１の回
転角度に維持される各カム軸１９，２０の回転に基づい
て、吸気バルブ２５、排気バルブ２６を開閉駆動する。

【００１５】また、図２に示すように、左右バンクの各
吸気カム軸１９と吸気カムプーリ２３と間に、該吸気カ
ムプーリ２３と吸気カム軸１９とを相対回動してクラン
ク軸１８に対する吸気カム軸１９の回転位相（変位角
度）を連続的に変更する油圧駆動式の可変バルブタイミ
ング機構（以下、「ＶＶＴ」と略記する）２７が配設さ
れている。

【００１６】このＶＶＴ２７は、周知のように、後述の
電子制御装置６０からの駆動信号により作動するオイル
フロー制御弁（以下、「ＯＣＶ」と略記する）３６Ｒ
（３６Ｌ）によって油圧が切換えられ、駆動するもので
ある。なお、以下において、符号における添え字Ｌ，Ｌ
Ｈは右バンク、Ｒ，ＲＨは左バンクを表す。

【００１７】吸気カム軸１９は、シリンダヘッド２及び
ベアリングキャップ（図示せず）間において回転自在に
支持され、吸気カム軸１９の先端部に、図２〜図４に示
すように、３つのべーン２８ａを有するべーンロータ２
８がボルト２９により一体回転可能に取付けられてい
る。

【００１８】また、吸気カムプーリ２３には、ハウジン
グ３０及びハウジングカバー３１がボルト３２により一
体回転可能に取付けられている。また、吸気カムプーリ
２３の外周には、タイミングベルト２２を掛装するため
の外歯２３ａが多数形成されている。

【００１９】そして、吸気カム軸１９が回動自在に上記
ハウジングカバー３１を貫通し、吸気カム軸１９に固設
されたべーンロータ２８の各べーン２８ａが吸気カムプ
ーリ２３と一体のハウジング３０に形成された３つの扇
状空間部３３に回動自在に収納される。各扇状空間部３
３は、それぞれべーン２８ａによって進角室３３ａと遅
角室３３ｂとに区画される。

【００２０】上記進角室３３ａは、それぞれベーンロー
タ２８、吸気カム軸１９、シリンダヘッド２に形成され
た進角側オイル通路２８ｂ，１９ｂ，３４を介してＯＣ
Ｖ３６Ｒ（３６Ｌ）のＡポート３６ａに連通され、ま
た、遅角室３３ｂは、それぞれベーンロータ２８、吸気
カム軸１９、シリンダヘッド２に形成された遅角側オイ
ル通路２８ｃ，１９ｃ，３５を介してＯＣＶ３６Ｒ（３
６Ｌ）のＢポート３６ｂに連通されている。

【００２１】また、ＯＣＶ３６Ｒ（３６Ｌ）は、更に、
オイルパン３７からオイルポンプ３８、オイルフィルタ
３９を介してオイルすなわち所定の油圧が供給されるオ
イル供給通路４０に接続するオイル供給ポート３６ｃ
と、２つのドレイン通路４１，４２にそれぞれ連通する
ドレインポート３６ｄ，３６ｆとを有し、４つのランド
及び各ランド間に形成された３つのパッセージを有する
スプール３６ｇを軸方向に往復動させることで、Ａポー
ト３６ａ，Ｂポート３６ｂと、オイル供給ポート３６
ｃ、ドレインポート３６ｄまたは３６ｆとを選択的に連
通する。

【００２２】すなわち、このＯＣＶ３６Ｒ（３６Ｌ）
は、リニアソレノイド弁或いはデューティソレノイド弁
等からなり、スプール３６ｇを軸方向に往復移動させる
ことによりオイルの流れ方向を切換える４方向制御弁で
ある。そして、ＯＣＶ３６Ｒ（３６Ｌ）は、後述の電子
制御装置６０により電流制御或いはデューティ制御され
ることにより、その開度が調整され、各進角室３３ａ、
遅角室３３ｂに供給する油圧の大きさが調整される。

【００２３】なお、符号２８ｄは、ベーンロータ２８の
ベーン２８ａに押通されたストッパピンであり、ＶＶＴ
が最遅角状態のとき（図４参照）、ハウジング３０に形
成された孔３０ａに係合して位置決めを行う。

【００２４】なお、図３はＶＶＴ２７の最進角状態を示
し、図４はＶＶＴ２７の最遅角状態を示す。

【００２５】ここで、ＶＶＴ２７の動作について説明す
ると、詳しくは後述するが、クランク軸１８に軸着され
てクランク軸１８に同期して回転するクランクロータ４
３に所定クランク角毎に形成された突起４３ａ，４３
ｂ，４３ｃ（図８参照）によるクランク角指標を検出し
クランク角を表すクランクパルスを出力する第１の回転
位置検出センサとしてのクランク角センサ４４と、吸気
カム軸１９の後端に固設され吸気カム軸１９に同期して
回転するカムロータ４５に等角度毎に複数形成された突
起４５ａ（図１０参照）によるカム位置指標を検出しカ
ム位置を表すカム位置パルスを出力する第２の回転位置
検出センサとしてのカム位置センサ４６Ｒ（４６Ｌ）と
を備えている。そして、クランク角センサ４４から出力
されるクランクパルス、及び、カム位置センサ４６Ｒ
（４６Ｌ）から出力されるカム位置パルスを電子制御装
置６０に入力し、該電子制御装置６０によって、クラン
クパルスとカム位置パルスとに基づいて基準クランク角
に対する吸気カム位置の回転位相、すなわち、クランク
軸１８に対する吸気カム軸１９の回転位相がエンジン運
転状態に基づき設定した回転位相の目標値（目標バルブ
タイミング）に収束するようＶＶＴ２７をフィードバッ
ク制御する。

【００２６】本実施の形態においては、ＶＶＴ２７を吸
気カム軸１９側にのみ設け、図５に示すように、排気バ
ルブ２６の開閉タイミングに対し、吸気バルブ２５の開
閉タイミングを変更する。

【００２７】例えば、図６に示すように、エンジン運転
状態として、エンジン回転数ＮＥとエンジン負荷を表す
基本燃料噴射パルス幅Ｔｐ（＝Ｋ×Ｑ／ＮＥ；Ｑは吸入
空気量、Ｋはインジェクタ特性補正定数）とを採用し、
低負荷低回転のアイドル時においては、吸気バルブ２５
の開閉タイミングを遅角化して排気バルブ２６と吸気バ
ルブ２５とのオーバラップを減少させてアイドル回転安
定化を図る。また、高負荷運転時には、吸気バルブ２５
の開閉タイミングを進角して排気バルブ２６と吸気バル
ブ２５とのオーバラップを増加させて掃気効率の向上に
よりエンジン出力の向上を図り、更に、アイドル等の低
回転を除く低、中負荷運転時には、燃費向上に最適なバ
ルブタイミングを得るようにする。

【００２８】本実施の形態において、リニアソレノイド
弁によるＯＣＶ３６Ｒ（３６Ｌ）を採用する場合、ＯＣ
Ｖ３６Ｒ（３６Ｌ）に対し電子制御装置６０から出力す
る電流値が大きい程、スプール３６ｇは、図３に示すよ
うに左方向に移動（進角化）し、電流値が小さいほど、
図４に示すように右方向に移動（遅角化）する。当該Ｏ
ＣＶ３６Ｒ（３６Ｌ）では、駆動電流（制御電流値）が
１００ｍＡ〜１０００ｍＡの間で制御されてスプール３
６ｇのストロークが変更される。そして、これにより進
角側オイル通路３４或いは遅角側オイル通路３５とオイ
ル供給通路４０との接続量や、進角側オイル通路３４或
いは遅角側オイル通路３５とドレインポート３６ｄ，３
６ｆとの接続量が０〜１００％の間で変更され、吸気カ
ム軸１９に固設されたベーンロータ２８の最進角側或い
は最遅角側への移動速度が変更される。

【００２９】すなわち、エンジン運転状態に基づいて設
定した目標バルブタイミング（回転位相目標値）に対
し、クランク角センサ４４から出力されるクランクパル
ス、及び、カム位置センサ４６Ｒ（４６Ｌ）から出力さ
れるカム位置パルスとに基づいて基準クランク角に対す
る吸気カム位置の回転位相、すなわち、クランク軸１８
に対する吸気カム軸１９の回転位相（変位角度）が進角
しているときには、電子制御装置６０は、ＯＣＶ３６Ｒ
（３６Ｌ）に出力する電流値を減少し、ＶＶＴ２７の作
動によりクランク軸１８に対する吸気カム軸１９の回転
位相（変位角度）を遅角させる。

【００３０】ここで、電流量が減少すると、ＯＣＶ３６
Ｒ（３６Ｌ）のスプール３６ｇが図の右方向に移動し、
Ａポート３６ａとドレインポート３６ｄとが連通するこ
とで、ＶＶＴ２７の進角室３３ａが進角側オイル通路２
８ｂ，１９ｂ，３４，ＯＣＶ３６Ｒ（３６Ｌ）を介して
ドレイン通路４１に連通する。また、これと共に、Ｂポ
ート３６ｂとオイル供給ポート３６ｃとが連通すること
で、ＶＶＴ２７の遅角室３３ｂが遅角側オイル通路２８
ｃ，１９ｃ，３５，ＯＣＶ３６Ｒ（３６Ｌ）を介してオ
イル供給通路４０に連通する。

【００３１】これにより、ＶＶＴの進角室３３ａ内のオ
イルのドレインにより進角室３３ａに作用する油圧が低
下すると共に、遅角室３３ｂにオイルが供給されて遅角
室３３ｂに作用する油圧が上昇するため、図４に示すよ
うに、ベーンロータ２８が図の反時計回り方向に回動
し、吸気カムプーリ２３に対する吸気カム軸１９の回転
位相、すなわち、クランク軸１８に対する吸気カム軸１
９の回転位相（変位角度）が遅角化されて、吸気カム軸
１９の吸気カム１９ａによって駆動される吸気バルブ２
５の開閉タイミングが遅角される。

【００３２】一方、逆に、目標バルブタイミングに対
し、基準クランク角に対する吸気カム位置の回転位相、
すなわち、クランク軸１８に対する吸気カム軸１９の回
転位相（変位角度）が遅角しているときには、電子制御
装置６０は、ＯＣＶ３６Ｒ（３６Ｌ）に出力する電流量
を増加し、ＶＶＴ２７の作動によりクランク軸１８に対
する吸気カム軸１９の回転位相（変位角度）を進角させ
る。

【００３３】すなわち、電流値が増加すると、ＯＣＶ３
６Ｒ（３６Ｌ）のスプール３６ｇが図の左方向に移動
し、Ａポート３６ａとオイル供給ポート３６ｃとが連通
することで、ＶＶＴ２７の進角室３３ａが進角側オイル
通路２８ｂ，１９ｂ，３４，ＯＣＶ３６Ｒ（３６Ｌ）を
介してオイル供給通路４０に連通する。また、これと共
に、Ｂポート３６ｂとドレインポート３６ｆとが連通す
ることで、ＶＶＴ２７の遅角室３３ｂが遅角側オイル通
路２８ｃ，１９ｃ，３５、ＯＣＶ３６Ｒ（３６Ｌ）を介
してドレイン通路４２に連通する。

【００３４】その結果、ＶＶＴの進角室３３ａにオイル
が供給されて進角室３３ａに作用する油圧が上昇すると
共に、遅角室３３ｂ内のオイルのドレインにより遅角室
３３ｂに作用する油圧が低下するため、図３に示すよう
に、ベーンロータ２８が図の時計回り方向に回動し、吸
気カムプーリ２３に対する吸気カム軸１９の回転位相、
すなわち、クランク軸１８に対する吸気カム軸１９の回
転位相（変位角度）が進角化されて、吸気カム軸１９の
吸気カム１９ａによって駆動される吸気バルブ２５の開
閉タイミングが進角される。

【００３５】以上によって、エンジン運転状態に基づき
設定した回転位相目標値（目標変位角度）である目標バ
ルブタイミングに対し、クランク軸１８に対する吸気カ
ム軸１９の回転位相（変位角度）が収束するように、Ｖ
ＶＴ２７がフィードバック制御される。

【００３６】なお、本実施の形態においては、図７
（ａ）に示すように、各気筒の吸気バルブ２５、排気バ
ルブ２６のうち前側の吸気バルブ２５、排気バルブ２６
において、排気バルブ２６に対する吸気バルブ２５の最
遅角時のバルブオーバラップ量は、６°ＣＡに設定さ
れ、最進角時のバルブオーバラップ量は５６°ＣＡに設
定されている。また、図７（ｂ）に示すように、各気筒
の吸気バルブ２５、排気バルブ２６のうち後側の吸気バ
ルブ２５、排気バルブ２６において、排気バルブ２６に
対する吸気バルブ２５の最遅角時のバルブオーバラップ
量は、１０°ＣＡに設定され、最進角時のバルブオーバ
ラップ量は６０°ＣＡに設定されている。

【００３７】従って、本形態においては、各吸気カム軸
１９のクランク軸１８（吸気カムプーリ２３）に対する
回転位相は、ＶＶＴ２７によって、最大５０°ＣＡ変化
する。

【００３８】次に、エンジン運転状態を検出するための
センサ類について説明する。

【００３９】吸気管６のエアクリーナ７の直下流には、
ホットワイヤ或いはホットフイルム等を用いた熱式の吸
入空気量センサ４７が介装されている。また、スロット
ルチャンバ５に配設されたスロットル弁５ａには、スロ
ットルセンサ（スロットル情報取得手段）としてスロッ
トル弁５ａの開度を検出するスロットル開度センサ４８
が連設されている。なお、本実施の形態では、スロット
ル情報としてスロットル弁５ａの開度を用いているが、
スロットル情報としては、スロットル開度自体のみなら
ずスロットル弁５ａ全閉等のスロットル弁５ａの状態を
示す情報も含まれる。

【００４０】スロットル開度センサ４８は、ハーネスや
コネクタ等と共にスロットルセンサ系を構成しており、
スロットル情報としてスロットル開度を表すスロットル
開度センサ４８からの出力信号が電子制御装置６０に入
力される。そして、電子制御装置６０は、上述のエンジ
ン運転状態を表すエンジン回転数ＮＥ及び基本燃料噴射
パルス幅Ｔｐと共に、スロットル開度情報に基づいて、
目標バルブタイミングを設定する。

【００４１】また、エンジン１のシリンダブロック１ａ
にノックセンサ４９が取付けられ、シリンダブロック１
ａの左右両バンクを連通する冷却水通路５０には、冷却
水温センサ５１が臨まされている。そして、触媒コンバ
ータ１６の上流にはＯ₂センサ５２が配設されている。

【００４２】また、エンジン１のクランク軸１８に軸着
するクランクロータ４３の外周にクランク角センサ４４
が対設され、更に、クランク軸１８に対し１／２回転す
る吸気カムプーリ２３の裏面に気筒判別センサ５３が対
設され（図２参照）、吸気カム軸１９の後端に固設され
たカムロータ４５の外周にカム位置センサ４６Ｒ（４６
Ｌ）が対設されている。

【００４３】上記クランクロータ４３は、図８に示すよ
うに、その外周に突起４３ａ，４３ｂ，４３ｃが形成さ
れ、これらの各突起４３ａ，４３ｂ，４３ｃが、各気筒
（＃１、＃２気筒と＃３、＃４気筒）の圧縮上死点前
（ＢＴＤＣ）θ１、θ２、θ３の位置に形成されてい
る。本形態においては、θ１＝９７°ＣＡ、θ２＝６５
°ＣＡ、θ３＝１０°ＣＡである。

【００４４】また、図９に示すように、吸気カムプーリ
２３の裏面の外周側に、気筒判別用の突起２３ｂ，２３
ｃ，２３ｄが形成され、突起２３ｂが＃３、＃４気筒の
圧縮上死点後（ＡＴＤＣ）θ４の位置に形成され、突起
２３ｃが３個の突起で構成されて最初の突起が＃１気筒
のＡＴＤＣθ５の位置に形成されている。更に、突起２
３ｄが２個の突起で形成され、最初の突起が＃２気筒の
ＡＴＤＣθ６の位置に形成されている。なお、本形態に
おいては、θ４＝２０°ＣＡ、θ５＝５°ＣＡ, θ６＝
２０°ＣＡである。また、これら気筒判別用の突起２３
ｂ，２３ｃ，２３ｄ、及び、気筒判別センサ５３は、一
方のバンクのみに設けられる。

【００４５】さらに、本形態で採用するエンジン１が４
気筒エンジンであるのに対応して、上記カムロータ４５
は、図１０に示すように、その外周にカム位置検出用の
突起４５ａが１８０°ＣＡの等角度毎に１個ずつ計４個
形成されている。そして、これら各突起４５ａは、ＶＶ
Ｔ２７の作動によって、各気筒の圧縮上死点を基準とし
て、θ７＝ＢＴＤＣ４０°ＣＡ〜ＡＴＤＣ１０°ＣＡの
間で変化する。なお、図１０においては、ＲＨ側の吸気
カム軸１９に固設されているカムロータ４５を示すが、
ＬＨ側の吸気カム軸１９にも、同様に、その外周にカム
位置検出用の突起４５ａが１８０°ＣＡの等角度毎に４
個形成されており、これら各突起４５ａは、ＶＶＴ２７
の作動によって、各気筒の圧縮上死点を基準として、θ
８＝ＢＴＤＣ４０°ＣＡ〜ＡＴＤＣ１０°ＣＡの間で変
化する。

【００４６】そして、図１１のタイムチャートに示すよ
うに、エンジン運転に伴い、クランク軸１８、吸気カム
プーリ２３、及び吸気カム軸１９の回転により、クラン
クロータ４３及びカムロータ４５が回転して、クランク
ロータ４３の各突起４３ａ，４３ｂ，４３ｃがクランク
角センサ４４によって検出され、クランク角センサ４４
からθ１，θ２、θ３（ＢＴＤＣ９７°, ６５°, １０
°ＣＡ）の各クランクパルスがエンジン１／２回転（１
８０°ＣＡ）毎に出力される。また、θ３クランクパル
スとθ１クランクパルスとの間で吸気カムプーリ２３の
各突起２３ｂ，２３ｃ，２３ｄが気筒判別センサ５３に
よって検出され、気筒判別センサ５３から所定数の気筒
判別パルスが出力される。

【００４７】一方、ＶＶＴ２７によってクランク軸１８
に対し回転位相が変化する右バンク、左バンクの各吸気
カム軸１９の後端に固設されたカムロータ４５の各突起
４５ａがカム位置センサ４６Ｒ，４６Ｌによって検出さ
れ、カム位置センサ４６Ｒ，４６Ｌからそれぞれθ７，
θ８のカム位置パルスが出力される。

【００４８】そして、以下のエンジン制御用の電子制御
装置（以下、「ＥＣＵ」と略記する）６０において、ク
ランク角センサ４４から出力されるクランクパルスの入
力間隔時間に基づいてエンジン回転数ＮＥを算出し、ま
た、各気筒の燃焼行程順（例えば、＃１気筒→＃３気筒
→＃２気筒→＃４気筒）と、気筒判別センサ５３からの
気筒判別パルスをカウンタによって計数した値とのパタ
ーンに基づいて、燃焼行程気筒、燃料噴射対象気筒や点
火対象気筒の気筒判別を行う。

【００４９】さらに、ＥＣＵ６０は、クランク角センサ
４４から出力されるクランクパルス（例えば、θ１パル
ス）、及び、カム位置センサ４６Ｒ，４６Ｌから出力さ
れるθ７、θ８カム位置パルスとに基づいて基準クラン
ク角に対する吸気カム位置の回転位相（変位角度）を算
出する。ここで、エンジン回転数ＮＥから単位角度当た
りの回転時間を求めることができ、この単位角度回転当
たりの時間に、θ７、θ８カム位置パルスが入力してか
らθ１クランクパルスが入力するまでの時間を乗算する
ことで、基準クランク角に対する吸気カム位置の回転位
相（変位角度）、すなわち、クランク軸１８に対する各
吸気カム軸１９の回転位相（変位角度）を算出すること
が可能である。

【００５０】上記ＥＣＵ６０は、前述のインジェクタ１
１、点火プラグ１２、ＩＳＣ弁１０、ＶＶＴ２７に供給
する油圧を調節するためのＯＣＶ３６Ｒ，３６Ｌ等のア
クチュエータ類に対する制御量の演算、制御信号の出
力、すなわち、燃料噴射制御、点火時期制御、アイドル
回転数制御、吸気バルブ２５に対するバルブタイミング
制御（ＶＶＴ制御）等を行うものであり、図１２に示す
ように、ＣＰＵ６１、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６３、バック
アップＲＡＭ６４、カウンタ・タイマ群６５、及びＩ／
Ｏインターフェイス６６がバスラインを介して接続され
るマイクロコンピュータを中心として構成され、各部に
安定化電源を供給する定電圧回路６７、上記Ｉ／Ｏイン
ターフェイス６６に接続される駆動回路６８、Ａ／Ｄ変
換器６９等の周辺回路が内蔵されている。

【００５１】なお、上記カウンタ・タイマ群６５は、フ
リーランカウンタ、気筒判別センサ信号（気筒判別パル
ス）の入力計数用カウンタ等の各種カウンタ、燃料噴射
用タイマ、点火用タイマ、定期割込みを発生させるため
の定期割込み用タイマ、クランク角センサ信号（クラン
クパルス）の入力間隔計時用タイマ、及びシステム異常
監視用のウォッチドッグタイマ等の各種タイマを便宜上
総称するものであり、その他、各種のソフトウェアカウ
ンタ・タイマが用いられる。

【００５２】上記定電圧回路６７は、２回路のリレー接
点を有する電源リレー７０の第１のリレー接点を介して
バッテリ７１に接続され、電源リレー７０は、そのリレ
ーコイルの一端が接地され、リレーコイルの他端が駆動
回路６８に接続されている。なお、電源リレー７０の第
２のリレー接点には、バッテリ７１から各アクチュエー
タに電源を供給するための電源線が接続されている。バ
ッテリ７１には、イグニッションスイッチ７２の一端が
接続され、このイグニッションスイッチ７２の他端がＩ
／Ｏインターフェイス６６の入力ポートに接続されてい
る。

【００５３】さらに、上記定電圧回路６７は、直接、バ
ッテリ７１に接続されており、イグニッションスイッチ
７２のＯＮが検出されて電源リレー７０の接点が閉とな
ると、ＥＣＵ６０内の各部へ電源を供給する一方、イグ
ニッションスイッチ７２のＯＮ，ＯＦＦに拘らず、常
時、バックアップＲＡＭ６４にバックアップ用の電源を
供給する。

【００５４】上記Ｉ／Ｏインターフェイス６６の入力ポ
ートには、ノックセンサ４９、クランク角センサ４４、
気筒判別センサ５３、カム位置センサ４６Ｒ，４６Ｌ、
車速を検出するための車速センサ５４が接続されてお
り、更に、Ａ／Ｄ変換器６９を介して、吸入空気量セン
サ４７、スロットル開度センサ４８、冷却水温センサ５
１、及びＯ₂センサ５２が接続されると共に、バッテリ
電圧ＶＢが入力されてモニタされる。

【００５５】一方、上記Ｉ／Ｏインターフェイス６６の
出力ポートには、ＩＳＣ弁１０、インジェクタ１１、Ｏ
ＣＶ３６Ｒ，３６Ｌ、図示しないインストルメントパネ
ルに配設され各種警報を集中表示する警報ランプとして
のCHECK ENGINEランプ５５、及び、電源リレー７０のリ
レーコイルが上記駆動回路６８を介して接続されると共
に、イグナイタ内蔵イグニッションコイル１３のイグナ
イタが接続されている。

【００５６】また、上記Ｉ／Ｏインターフェイス６６に
は、外部接続用コネクタ７５が接続されており、この外
部接続用コネクタ７５にシリアルモニタ（携帯型故障診
断装置）８０を接続することで、シリアルモニタ８０に
よってＥＣＵ６０における入出力データ、及び、ＥＣＵ
６０の自己診断機能により上記バックアップＲＡＭ６４
にストアされたスロットルセンサ系の異常を示す後述の
スロットルセンサ系ＮＧフラグＦＮＧＴＨを含む故障部
位、故障内容を示すトラブルデータを読み出して診断可
能としている。更に、シリアルモニタ８０によって、上
記トラブルデータのイニシャルセット（クリア）が行え
るようになっている。

【００５７】なお、このシリアルモニタ８０によるトラ
ブルデータの診断、及びイニシャルセットについては、
本出願人による特公平７−７６７３０号公報に詳述され
ている。

【００５８】上記ＥＣＵ６０は、ＲＯＭ６２に記憶され
ている制御プログラムに従って、Ｉ／Ｏインターフェイ
ス６６を介して入力されるセンサ・スイッチ類からの検
出信号、及びバッテリ電圧等をＣＰＵ６１で処理すると
共に、ＲＡＭ６３に格納される各種データ、バックアッ
プＲＡＭ６４に格納されている各種学習値データ、及び
ＲＯＭ６２に記憶されている固定データ等に基づき、燃
料噴射量、点火時期、ＩＳＣ弁１０に対する制御信号の
デューティ比、ＯＣＶ３６Ｒ，３６Ｌに対する制御電流
値等を演算し、燃料噴射制御、点火時期制御、アイドル
回転数制御、バルブタイミング制御（ＶＶＴ制御）等の
エンジン制御を行う。

【００５９】ここで、上述のように、バルブタイミング
制御においては、クランク角センサ４４から出力される
クランクパルスと、カム位置センサ４６Ｒ（４６Ｌ）か
ら出力されるカム位置パルスとに基づいて基準クランク
角に対する吸気カム位置の回転位相、すなわち、クラン
ク軸１８に対する吸気カム軸１９の回転位相が、エンジ
ン運転状態に基づいて設定した目標バルブタイミングに
収束するようＯＣＶ３６Ｒ，３６Ｌに対する制御電流値
を演算し、この制御電流をＯＣＶ３６Ｒ，３６Ｌに出力
して、ＶＶＴ２７をフィードバック制御する。

【００６０】この際、目標バルブタイミングは、エンジ
ン運転状態の指標のひとつであるスロットルバルブ開度
によっても規制される。すなわち、ＥＣＵ６０は、スロ
ットル弁５ａの開度や全閉等、スロットル弁５ａの現在
の状態を示すスロットル情報に基づき目標バルブタイミ
ングを設定する。そして、当該実施の形態では、スロッ
トル弁５ａが全閉のアイドル状態と判断される場合に
は、目標バルブタイミングを最遅角に設定して規制す
る。

【００６１】従って、スロットルセンサ系に異常が生じ
ると、かかる目標バルブタイミングの規制を行うことが
できなくなる。すなわち、スロットル開度センサ４８自
体、或いは、スロットル開度センサ４８とＥＣＵ６０間
のハーネスやコネクタ等の断線やショート等が発生する
と、スロットル開度の検出自体や検出データの伝送が為
し得ないという事態を生じる。かかる事態が生じると、
スロットル開度を正確に検出できないなど、スロットル
情報の取得が困難となる。このため、バルブタイミング
をスロットル開度に応じて適正に規制できず、エンジン
運転状態に応じたバルブタイミング制御を行うことがで
きない。

【００６２】従って、バルブタイミング制御を行うに際
しては、スロットル開度センサ４８等のスロットルセン
サ系に対する診断が必要である。

【００６３】この場合、スロットル開度センサ４８の出
力値が通常取り得ない値を設定時間継続したとき、スロ
ットルセンサ系の異常と診断できる。例えば本実施の形
態におけるスロットル開度センサ４８は、通常、0.１Ｖ
以下の値や4.９Ｖ以上の値を出力することはなく、それ
が所定時間（例えば、0.２sec ）以上継続したときに
は、スロットルセンサ系の異常と判断し得る。従って、
本実施の形態においては、ＥＣＵ６０は、スロットル開
度センサ４８の出力値をモニタし、その値が規定値外の
状態を所定時間継続したときスロットルセンサ系の異常
と診断する。そして、後述するように、スロットルセン
サ系が異常と診断されたとき、ＥＣＵ６０は、フェイル
セーフ制御を行い、目標バルブタイミングを最遅角化す
る。つまり、ＥＣＵ６０は、最遅角化によりエンジン燃
焼の悪化を防止してエンジン挙動を安定化させると共
に、エンジン出力を抑制して必要最小限の走行性を確保
する。

【００６４】すなわち、ＥＣＵ６０は、本発明に係るバ
ルブタイミング設定手段としての機能を実現する。

【００６５】以下、ＥＣＵ６０によって実行される本発
明に係るスロットルセンサ系に対する診断処理及びスロ
ットル情報に基づくバルブタイミング制御について、図
１３, １４に示すフローチャートに従って説明する。

【００６６】先ず、イグニッションスイッチ７２がＯＮ
され、ＥＣＵ６０に電源が投入されると、システムがイ
ニシャライズされ、バックアップＲＡＭ６４に格納され
ているトラブルデータ及び各種学習値等のデータを除
く、各フラグ、各カウンタ類が初期化される。そして、
スタータスイッチ（図示せず）がＯＮされてエンジン１
が起動すると、所定時間（例えば、１０msec）毎に、図
１３に示すスロットルセンサ系診断ルーチンが実行され
る。

【００６７】このスロットルセンサ系診断ルーチンで
は、スロットル開度センサ出力電圧ＶＴＨが、通常取り
得ない値を設定時間継続したとき、スロットル開度セン
サ４８の故障や配線異常等が発生し、スロットルセンサ
系が異常となったと診断する。

【００６８】ここではまずステップＳ１にて、スロット
ル開度センサ４８の出力電圧ＶＴＨを予め設定された下
限判定閾値ＶＬ（例えば、0.１Ｖ）と比較する。このと
きスロットル開度センサ出力電圧ＶＴＨが下限判定閾値
ＶＬを超えている場合にはステップＳ２に進み、それを
上限判定閾値ＶＨ（例えば、4.９Ｖ）と比較する。スロ
ットル開度センサ出力電圧ＶＴＨが、上限判定閾値ＶＨ
未満の場合、すなわち、ＶＬ＜ＶＴＨ＜ＶＨのときには
直ちにスロットルセンサ系は正常と診断してステップＳ
３に進み、スロットルセンサ系ＮＧフラグＦＮＧＴＨを
クリア（ＦＮＧＴＨ←０）する。そして、ステップＳ４
に進んでＣＨＥＣＫＥＮＧＩＮＥランプ（エンジン故
障警告灯）５５を消灯する処置を行い、ステップＳ５に
て異常継続時間カウント値ＣＮＧをクリアして（ＣＮＧ
←０）ルーチンを抜ける。

【００６９】一方、ステップＳ１にてスロットル開度セ
ンサ出力電圧ＶＴＨが下限判定閾値ＶＬ以下の場合、或
いは、ステップＳ２にてスロットル開度センサ出力電圧
ＶＴＨが上限判定閾値ＶＨ以上の場合にはステップＳ６
に進み、スロットルセンサ系ＮＧフラグＦＮＧＴＨが既
にセットされているか否かを判定する。ステップＳ６に
てスロットルセンサ系ＮＧフラグＦＮＧＴＨがクリアさ
れている場合（ＦＮＧＴＨ＝０）にはステップＳ７に進
み、異常継続時間カウント値ＣＮＧが設定値ＣＳ（例え
ば、0.２sec 相当値）を超えたか否かが判定される。な
お、既にスロットルセンサ系ＮＧフラグＦＮＧＴＨがセ
ットされている場合には（ＦＮＧＴＨ＝１）、そのまま
ルーチンを抜ける。

【００７０】ステップＳ７にて、異常継続時間カウント
値ＣＮＧが設定値ＣＳ未満の場合にはステップＳ８に進
み、異常継続時間カウント値ＣＮＧをカウントアップし
て（ＣＮＧ←ＣＮＧ＋１）ルーチンを抜ける。これに対
し、異常継続時間カウント値ＣＮＧが設定値ＣＳを超え
た場合にはステップＳ９に進み、スロットルセンサ系Ｎ
ＧフラグＦＮＧＴＨをセットする（ＦＮＧＴＨ←１）。
そして、ステップＳ１０に進んでＣＨＥＣＫＥＮＧＩ
ＮＥランプ５５を点灯する処置を行い、上記ステップＳ
５を経て異常継続時間カウント値ＣＮＧをクリアして
（ＣＮＧ←０）ルーチンを抜ける。

【００７１】このように所定時間毎に実行されるスロッ
トルセンサ系の診断結果は、バックアップＲＡＭ６４に
格納される。この場合、ＦＮＧＴＨ＝１でスロットルセ
ンサ系の異常が示され、ＦＮＧＴＨ＝０にてスロットル
センサ系の正常が示される。そして、このスロットルセ
ンサ系ＮＧフラグＦＮＧＴＨを参照しつつＶＶＴの制御
が行われる。

【００７２】図１４は、スロットル情報を用いたバルブ
タイミング制御ルーチンを示すフローチャートであり、
当該ルーチンもまた所定周期にて実行される。本実施の
形態によるバルブタイミング制御では、ＦＮＧＴＨ＝０
の場合にはスロットル開度に基づき目標バルブタイミン
グＶＴＴＧＴを規制する。一方、ＦＮＧＴＨ＝１の場合
にはスロットルセンサ系が異常と判断し、目標バルブタ
イミングＶＴＴＧＴを最遅角化（ＶＴＴＧＴ＝０°）し
て必要最小限の走行性を確保する。

【００７３】図１４のルーチンでは、まずステップＳ１
１にてスロットルセンサ系ＮＧフラグＦＮＧＴＨが参照
される。そして、ＦＮＧＴＨ＝０の場合にはスロットル
センサ系は正常と判断してステップＳ１２以下の制御ル
ーチンに進む。

【００７４】ステップＳ１２では、スロットル情報に基
づき、エンジン１がアイドル状態か否かを判定する。当
該実施の形態では、スロットル情報としてスロットル弁
５ａの開度が用いられ、スロットル開度センサ４８の出
力値に基づいてスロットル弁５ａの開度が算出される。
そして、スロットル弁５ａの開度が０、すなわち全閉の
ときはエンジン１がアイドル状態にあると判断する。

【００７５】ステップＳ１２にて、エンジン１がアイド
ル状態でないと判定されたときにはステップＳ１３に進
み、エンジン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅Ｔｐとエ
ンジン回転数ＮＥに基づき、ＲＯＭ６２に格納されてい
るテーブル（ＴＢＬ；図６参照）を検索し補間計算によ
って目標バルブタイミング（回転位相目標値）ＶＴＴＧ
Ｔを設定する。

【００７６】目標バルブタイミングＶＴＴＧＴが設定さ
れるとステップＳ１４に進み、カム位置センサ４６Ｒ
（４６Ｌ）とクランク角センサ４４の出力に基づき、現
在の回転位相の実変位角を示す実バルブタイミングＶＴ
を算出する。

【００７７】実バルブタイミングＶＴを算出した後ステ
ップＳ１５に進み、ＯＣＶ３６Ｒ（３６Ｌ）に対する制
御電流値ＩＶＴを設定する。すなわち、バルブタイミン
グを、現状の値から目標バルブタイミングＶＴＴＧＴに
収束させるために必要な制御電流値ＩＶＴが算出され
る。本実施の形態では、目標バルブタイミングＶＴＴＧ
Ｔと実バルブタイミングＶＴとの差を求め、それに比例
ゲインＫを乗じたものをＯＣＶ３６Ｒ（３６Ｌ）の保持
電流値ＩＶＴＨに加えて制御電流値ＩＶＴを算出する。

【００７８】ここで、ＯＣＶ３６Ｒ（３６Ｌ）は、前述
のように、制御電流値が１００ｍＡ〜１０００ｍＡの範
囲で制御される。この際、ＯＣＶ３６Ｒ（３６Ｌ）があ
る制御電流値により制御されると、ＯＣＶ３６Ｒ（３６
Ｌ）のスプール３６ｇは、そのランドによりＡポート３
６ａ、Ｂポート３６ｂを閉塞する位置に変位される。従
って、進角側オイル通路３４或いは遅角側オイル通路３
５とオイル供給通路４０との接続量や、進角側オイル通
路３４或いは遅角側オイル通路３５とドレインポート３
６ｄ，３６ｆとの接続量がそれぞれ０％となり、ＶＶＴ
２７のベーンロータ２８は、進角側または遅角側に変位
されず移動速度がゼロとなって、その位置にて保持され
る。この保持状態に対応する制御電流値が保持電流値Ｉ
ＶＴＨであり、予めシュミレーション或いは実験等によ
って求められた値によって初期設定され、特開平８−１
０９８４０号公報等によって周知のように、この保持電
流値ＩＶＴＨは、学習により適宜更新される。

【００７９】ステップＳ１５にて制御電流値ＩＶＴが算
出されると、ステップＳ１６に進み、その値がセットさ
れ、これに基づきＶＶＴ２７が制御されて回転位相が調
整される。これにより、基本燃料噴射パルス幅Ｔｐとエ
ンジン回転数ＮＥによりエンジン運転状態に基づいた目
標バルブタイミングＶＴＴＧＴが設定され、この目標バ
ルブタイミングＶＴＴＧＴと実バルブタイミングＶＴと
の差に応じてＯＣＶ３６Ｒ（３６Ｌ）に対する制御電流
値ＩＶＴが設定される。そして、実バルブタイミングＶ
Ｔがエンジン運転状態に適合する目標バルブタイミング
ＶＴＴＧＴに収束するようフィードバック制御が行われ
る。

【００８０】また、上記ステップＳ１２においてスロッ
トル開度情報に基づきアイドル状態と判断される時に
は、ステップＳ１７へ進み、目標バルブタイミングＶＴ
ＴＧＴを最遅角化して（ＶＴＴＧＴ←０°）、ステップ
Ｓ１４以下の処理に進む。その結果、アイドル時には、
最遅角に設定された目標バルブタイミングＶＴＴＧＴに
収束するよう制御電流値ＩＶＴが設定され、実バルブタ
イミングＶＴが最遅角に制御される。これにより、アイ
ドル時は、バルブオーバラップ量が最小化して内部ＥＧ
Ｒの解消によりアイドル回転が安定化する。

【００８１】一方、本実施の形態では、ステップＳ１１
においてスロットルセンサ系ＮＧフラグＦＮＧＴＨ＝１
の場合には、スロットルセンサ系が異常と判断し、ステ
ップＳ１７に進む。そして、ステップＳ１７にて目標バ
ルブタイミングＶＴＴＧＴを最遅角化（ＶＴＴＧＴ←０
°）し、ＶＴＴＧＴ＝０°とした上でステップＳ１４以
下の処理に進む。これにより、ステップＳ１５にて目標
バルブタイミングＶＴＴＧＴと実バルブタイミングＶＴ
との差に応じ、実バルブタイミングＶＴを最遅角化すべ
く制御電流値ＩＶＴが算出され、ステップＳ１６にてそ
れがセットされてバルブタイミングが最遅角化される。

【００８２】これにより、スロットルセンサ系の異常時
は、吸気バルブ２５の開閉タイミングが遅角化されて排
気バルブ２６と吸気バルブ２５とのオーバラップが最小
化され、エンジン回転の安定化を図ると共にエンジン出
力が抑制される。従って、スロットルセンサ系の異常に
よりエンジンのアイドル状態が検出できない場合におい
ても、エンジン燃焼の悪化を防止してエンジン挙動を安
定化させ、必要最小限の走行性を確保することが可能と
なり、スロットルセンサ系の故障に対するフェイルセー
フ制御を実現することができる。

【００８３】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実
施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００８４】たとえば、前述の実施の形態では、吸気バ
ルブのバルブタイミングのみを、可変バルブタイミング
機構により変更する例につき説明したが、本発明は、こ
れに限定されず、少なくとも吸気バルブのバルブタイミ
ングと排気バルブのバルブタイミングの少なくとも一方
を可変バルブタイミング機構によって変更する可変バル
ブタイミング機構付きエンジンであれば、本発明は適用
し得る。

【００８５】また、採用するエンジンは、可変バルブタ
イミング機構付きエンジンであれば良く、少なくともク
ランク軸と連動する１つのカム軸があれば良く、ＤＯＨ
Ｃ（ダブル・オーバ・ヘッド・カムシャフト）タイプの
エンジンである必要はなく、また、水平対向エンジンに
限定されない。

【００８６】さらに、クランク軸とカム軸との間の伝達
手段は、実施の形態によるタイミングベルト方式に限定
されず、チェーン方式や歯車方式等、適宜の手段を採用
し得る。

【００８７】加えて、図１３に示したスロットルセンサ
系に対する異常診断は、前述の手法には限定されず、他
の周知の手法を適宜適用することが可能である。

【００８８】また、前述の実施の形態では、スロットル
センサとしてスロットル開度センサを用いているが、ス
ロットルセンサはこれには限定されない。すなわち、ス
ロットルセンサとして、スロットル弁５ａの全閉でＯＮ
またはＯＦＦするアイドルスイッチを採用しても良い。
そして、このアイドルスイッチ出力によりスロットル弁
全閉のアイドルを判断し、これに基づいてバルブタイミ
ング制御を行うようにしても良い。

【００８９】なお、この場合には、例えば車速とエンジ
ン回転数とによる整合性等によりアイドルスイッチの異
常を診断する。すなわち、例えば、所定車速以上の車両
走行状態かつエンジン高回転の状態が設定時間継続して
いるにもかかわらず、アイドルスイッチによりスロット
ル弁全閉と判断される場合には、アイドルスイッチ異常
と診断することができる。そして、アイドルスイッチが
異常と診断された場合、バルブタイミングを最遅角に制
御する。

【００９０】また、前述の実施の形態では、スロットル
センサ系の異常時に、目標バルブタイミングＶＴＴＧＴ
を最遅角に設定することでバルブタイミングを最遅角に
設定しているが、ＯＣＶ３６Ｒ（３６Ｌ）に対する制御
電流値ＩＶＴを、制御下限値（ＩＴＶ＝１００ｍＡ）に
設定することで、バルブタイミングを最遅角に制御する
ようにしても良い。

【００９１】さらに、目標バルブタイミングの設定は本
実施の形態に限定されず、少なくともスロットル情報に
基づいて目標バルブタイミングを設定するものであれ
ば、本発明は適用し得る。

【００９２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、少なくともスロットル情報に基づき設定さ
れた目標バルブタイミングに収束するよう可変バルブタ
イミング機構を制御するエンジンのバルブタイミング制
御装置において、スロットルセンサ系の異常を診断す
る。そして、スロットルセンサ系が異常のとき、可変バ
ルブタイミング機構を最遅角に設定するので、スロット
ル情報の取得が不能な場合においても、エンジンの燃焼
の悪化を防止してエンジン挙動を安定化させると共にエ
ンジン出力を抑制し、必要最小限の走行性を確保するこ
とができ、スロットルセンサ系の故障に対するフェイル
セーフ制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係り、可変バルブタイ
ミング機構付きエンジンの全体構成図

【図２】同上、可変バルブタイミング機構の概略構成図

【図３】同上、可変バルブタイミング機構の最進角状態
を示し、図２のＡ−Ａ断面図

【図４】同上、可変バルブタイミング機構の最遅角状態
を示し、図２のＡ−Ａ断面図

【図５】同上、排気バルブに対する吸気バルブのバルブ
タイミングの変化を示す説明図

【図６】同上、バルブタイミング特性を示す説明図

【図７】同上、可変バルブタイミング機構による吸気バ
ルブと排気バルブとのバルブオーバラップ量の変化を示
す説明図

【図８】同上、クランクロータとクランク角センサの正
面図

【図９】同上、吸気カムプーリの背面図

【図１０】同上、カムロータと気筒判別センサの正面図

【図１１】同上、クランクパルス、気筒判別パルス、カ
ム位置パルス、燃焼行程気筒、点火タイミング、及び燃
料噴射タイミングの関係を示すタイムチャート

【図１２】同上、電子制御系の回路構成図

【図１３】同上、スロットルセンサ系診断ルーチンのフ
ローチャート

【図１４】同上、スロットル情報を用いたバルブタイミ
ング制御ルーチンのフローチャート

【符号の説明】

１可変バルブタイミング機構付きエンジン１８クランク軸１９吸気カム軸２３吸気カムプーリ（伝達手段）２４排気カムプーリ２５吸気バルブ２６排気バルブ２７可変バルブタイミング機構４８スロットル開度センサ６０電子制御装置（バルブタイミング設定手段）ＣＮＧ異常継続時間カウント値ＦＮＧＴＨスロットルセンサ系ＮＧフラグＩＶＴ制御電流値ＩＶＴＨ保持電流値ＶＨ上限判定閾値ＶＬ下限判定閾値ＶＴ実バルブタイミングＶＴＴＧＴ目標バルブタイミング（回転位相目標
値）ＶＴＨスロットル開度センサ出力電圧

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3G016 AA02 AA08 AA11 AA19 BA28 BA38 BA39 DA06 DA22 GA06 3G065 AA04 AA11 CA39 DA03 FA01 FA04 FA11 FA13 GA05 GA07 GA09 GA10 GA16 GA18 GA41 3G092 AA01 AA05 AA11 AA15 DA01 DA02 DA09 DF04 DF09 DG05 EA04 EA09 EA17 EA22 EC01 EC05 EC08 FB02 FB05 HA01Z HA06Y HA06Z HA13X HA13Z HB01Z HC05Z HD05Z HE01Z HE03Z HE04Z HE08Z 3G301 HA01 HA08 HA19 JB01 JB07 JB08 LA01 LA07 LB02 LC08 ND01 ND21 ND41 PA01Z PA11B PA11Z PB03Z PC08Z PD02Z PE01Z PE03Z PE04Z PE10A PE10Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンのクランク軸の回転を吸気バル
ブ若しくは排気バルブの開閉を行うカムのカム軸に伝達
する伝達手段と、前記伝達手段に介設され前記クランク
軸とカム軸との間の回転位相を調整する可変バルブタイ
ミング機構と、前記エンジンのスロットル情報を取得す
るためのスロットルセンサ系とを備えたエンジンにおい
て、少なくともスロットル情報に基づいて前記回転位相
の目標値を設定し、基準クランク角に対するカム位置の
回転位相が前記目標値に収束するよう前記可変バルブタ
イミング機構を制御するエンジンのバルブタイミング制
御装置であって、前記スロットルセンサ系の異常が検出
された場合、前記可変バルブタイミング機構を最遅角に
設定するバルブタイミング設定手段を備えたことを特徴
とするエンジンのバルブタイミング制御装置。