JP3546651B2 - バルブタイミング制御装置の異常検出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、運転状態に応じて内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブの少なくともいずれか一方のバルブタイミングを制御する内燃機関のバルブタイミング制御装置の異常の有無を検出するバルブタイミング制御装置の異常検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、エンジンの運転状態に応じて、吸気バルブ、排気バルブの少なくともいずれか一方のバルブタイミングを変更させる可変バルブタイミング機構が実用化されている。この種の可変バルブタイミング機構として、例えば、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相差（変位角度）を連続的に変位させる可変バルブタイミング機構が知られている。
【０００３】
かかる可変バルブタイミング機構を有するエンジンでは、エンジンの運転状態に基づいて決定された目標回転位相差（目標変位角度）に、実回転位相差（実変位角度）を収束させるフィードバック制御が実行されている。したがって、例えば特開昭５９−１０５９１１号公報に記載されているような位相差検出装置を用いて、実変位角度を正確に検出する必要がある。同公報には、クランクシャフト１回転毎に出力される第１パルス信号とカムシャフト１回転毎に出力される第２パルス信号との間隔を計測することにより、実変位角度を正確に検出する装置が記載されている。
【０００４】
ところで、可変バルブタイミング機構に異物噛込み等の異常が発生した場合には、実変位角度を目標変位角度に収束させることができず、燃料噴射タイミング等の各種制御量が目標変位角度に対応するよう決定されている場合には、エンジンの出力特性の低下等の問題が生じる。したがって、可変バルブタイミング機構に異常が発生しているか否かを判定し、異常が発生している場合には、各種制御量を修正し、エンジン出力特性の低下等を防止する必要がある。
【０００５】
ここで、一般的な異常検出手段としては、目標変位角度と実変位角度との偏差の絶対値を用い、その絶対値が所定のしきい値よりも大きい場合には、可変バルブタイミング機構に異常が生じていると判定する異常検出手段が考えられる。
【０００６】
しかしながら、単に目標変位角度と実変位角度との偏差の絶対値が所定のしきい値よりも大きい場合に、可変バルブタイミング機構に異常が発生していると判定すると、異常を誤検出し易いという問題があった。すなわち、決定された目標変位角度に向けて実変位角度を変位させる制御初期段階においては、目標変位角度と実変位角度との偏差の絶対値が大きいのが一般的である。
【０００７】
そのため、異常の誤検出を回避する技術として、例えば特開平８−２３６１７号公報に記載されているバルブタイミング制御装置の異常検出装置が知られている。同異常検出装置においては、異常検出に実変位角度の変位しきい値を追加するとともに、異常検出に判定時間を設定して異常の誤検出を回避するようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、バルブタイミング制御装置の異常の中には、例えば小さな金属くず等が可変バルブタイミング機構に詰まるというような異常も存在する。このような異常にあっては、異常発生後においてもそのままバルブタイミング制御装置の操作を行うことにより自然にその異常が取り除かれる場合もある。例えば、前記小さな金属くず等は、可変バルブタイミング機構が油圧を利用したものである場合、バルブタイミング制御装置の操作に伴なう油の移動とともに流されて取り除かれるということもある。
【０００９】
ところが、上記異常検出装置によれば、このようなバルブタイミング制御装置の操作を行うことにより取り除かれる可能性のある異常も、異常と判定されてしまうものであり、逆に異常検出の信頼性を下げてしまうというようなことも考えられる。
【００１０】
この発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、より信頼性の高い異常検出を行うことのできるバルブタイミング制御装置の異常検出装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため請求項１に記載のバルブタイミング制御装置の異常検出装置は、オイルコントロールバルブによるオイルの流量制御に基づき内燃機関のバルブタイミングを可変とする可変バルブタイミング機構を備えるバルブタイミング制御装置の異常を検出する装置であって、前記バルブタイミングについての目標バルブタイミングと実バルブタイミングとの偏差を検出する偏差検出手段と、前記実バルブタイミングの変化量を検出する変化量検出手段と、前記検出される目標バルブタイミングと実バルブタイミングとの偏差条件が異常で且つ、前記検出される実バルブタイミングの変化量条件が異常であるとき前記オイルコントロールバルブを強制駆動する強制駆動手段と、前記オイルコントロールバルブの強制駆動後においても、前記検出される目標バルブタイミングと実バルブタイミングとの偏差条件が異常で且つ、前記検出される実バルブタイミングの変化量条件が異常であるとき前記バルブタイミング制御装置が異常である旨判定する判定手段とを備えることをその要旨とする。
【００１２】
上記構成によれば、オイルコントロールバルブの強制駆動後においてバルブタイミング制御装置の異常を判定するため、バルブタイミング制御装置の操作を行うことにより取り除かれる可能性がある異常を取り除いて同バルブタイミング制御装置の異常検出ができる。そのため、より信頼性の高いバルブタイミング制御装置の異常検出を行うことができる。
【００１４】
さらに、目標バルブタイミングと実バルブタイミングとの偏差条件が異常で且つ、前記検出される実バルブタイミングの変化量条件が異常であると判断されたとき、オイルコントロールバルブを強制駆動する。そして、そのオイルコントロールバルブの強制駆動後において、バルブタイミング制御装置に異常が発生しているか否かの判定がなされる。そのため、このオイルコントロールバルブの強制駆動により異常が取り除かれる場合には異常判定がなされない。したがって、より信頼性の高いバルブタイミング制御装置の異常検出を行うことができる。
【００１５】
また、前記目的を達成するため請求項２に記載のバルブタイミング制御装置の異常検出装置は、請求項１記載のバルブタイミング制御装置の異常検出装置において、前記強制駆動手段及び前記判定手段は、前記検出される目標バルブタイミングと実バルブタイミングとの偏差が所定値以上となる状態が所定時間継続されることをもって前記偏差条件の異常を判断し、前記検出される実バルブタイミングの変化量が所定値以下となる状態が所定時間継続されることをもって前記変化量条件の異常を判断することをその要旨とする。
【００１６】
上記構成によれば、目標バルブタイミングと実バルブタイミングとの偏差条件及び実バルブタイミングの変化量条件に基づくバルブタイミング制御装置の異常判断を、それらの条件に継続時間を加味して行う。したがって、異常判断において誤判断を回避でき、より信頼性の高いバルブタイミング制御装置の異常検出を行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかるバルブタイミング制御装置の異常検出装置をガソリンエンジンシステムに適用した一実施の形態を図１〜図１２を参照して説明する。
【００１８】
本実施の形態にかかるバルブタイミング制御装置の異常検出装置の構成を図１及び図２に基づき説明する。ここに、図１はバルブタイミング制御装置の異常検出装置を含むガソリンエンジンシステムを示す概略構成図である。
【００１９】
内燃機関としてのエンジン１０は、複数のシリンダが形成されているシリンダブロック１１と、シリンダブロック１１上部に連結されるシリンダヘッド１２と、シリンダブロック１１の各シリンダ内を上下に往復移動するピストン１３とを備えている。また、ピストン１３の下端部にはクランクシャフト１４が連結されており、ピストン１３が上下動することによりクランクシャフト１４が回転させられる。
【００２０】
さらに、クランクシャフト１４の近傍には、クランク角センサ４０が配設されており、クランク角センサ４０は、クランクシャフト１４に連結されている磁性体ロータ（図示しない）と、電磁ピックアップ（図示しない）とから構成されている。ここで、ロータの外周には等角度歯が形成されており、ロータの等角度歯が電磁ピックアップの前方を通過する毎に、パルス状のクランク角度信号が検出される。
【００２１】
そして、後述する気筒判別センサ４２による基準位置信号の発生後に、クランク角センサ４０からのクランク角度信号の発生数を計測することで、クランクシャフト１４の回転角度（クランク角度）が検出される。
【００２２】
また、各シリンダブロック１１、及びシリンダヘッド１２の内壁と、ピストン１３の頂部とによって区画形成された空間は、混合気を燃焼させるための燃焼室１５として機能し、シリンダヘッド１２の頂部には、混合気に点火するための点火プラグ１６が、燃焼室１５に突出するように配設されている。
【００２３】
そして、各点火プラグ１６は、プラグコード等を介してディストリビュータ１８に接続されており、イグナイタ１９から出力された高電圧は、ディストリビュータ１８によって、クランク角度に同期して各点火プラグ１６に分配される。
【００２４】
さらに、ディストリビュータ１８には、排気側カムシャフト３３に連結され、クランクシャフト１４の回転数を検出するエンジン回転数センサ４１が配設されている。
【００２５】
このエンジン回転数センサ４１は、クランクシャフト１４に同期して回転する磁性体ロータ（図示しない）と、電磁ピックアップ（図示しない）とからなり、電磁ピックアップがロータの回転数を検出することにより、クランクシャフト１４の回転数（エンジン回転数ＮＥ）が検出されることとなる。また、ディストリビュータ１８には、ロータの回転からクランクの基準位置を所定の割合で検出するための気筒判別センサ４２が配設されている。
【００２６】
シリンダブロック１１には、冷却水通路を流れる冷却水の温度（冷却水温）ＴＨＷを検出するための水温センサ４３が配設されている。シリンダヘッド１２は、吸気ポート２２、及び排気ポート３２を有しており、吸気ポート２２には吸気通路２０が接続されており、排気ポート３２には排気通路３０が接続されている。また、シリンダヘッド１２の吸気ポート２２には、吸気バルブ２１が配設され、排気ポート３２には排気バルブ３１が配設されている。
【００２７】
そして、吸気バルブ２１の上方には、吸気バルブ２１を開閉駆動するための吸気側カムシャフト２３が配置され、排気バルブ３１の上方には、排気バルブ３１を開閉駆動するための排気側カムシャフト３３が配置されている。また、各カムシャフト２３、３３の一端には、吸気側タイミングプーリ２７、排気側タイミングプーリ３４が装着されており、各タイミングプーリ２７、３４は、タイミングベルト３５を介して、クランクシャフト１４に連結されている。（クランクシャフト１４との連結態様については図示略）
したがって、エンジン１０の作動時にはクランクシャフト１４からタイミングベルト３５及び各タイミングプーリ２７、３４を介して各カムシャフト２３、３３に回転駆動力が伝達され、各カムシャフト２３、３３が回転することにより吸気バルブ２１、及び排気バルブ３１が開閉駆動される。これら各バルブ２１、３１は、クランクシャフト１４の回転及びピストン１３の上下動に同期して、すなわち、吸気行程、圧縮行程、爆発・膨張行程、及び排気行程よりなるエンジン１０における一連の４行程に同期して、所定の開閉タイミングで駆動される。
【００２８】
さらに、吸気側カムシャフト２３の近傍には、吸気バルブ２１のバルブタイミングを検出するためのカム角センサ４４が配設されており、このカム角センサ４４は、吸気側カムシャフト２３に連結された磁性体ロータ（図示しない）と電磁ピックアップ（図示しない）とから構成されている。また、磁性体ロータの外周には、複数の歯が等角度毎に形成されており、例えば、所定気筒の圧縮ＴＤＣの前、ＢＴＤＣ９０°〜３０°の間に、吸気側カムシャフト２３の回転にともなうパルス状のカム角度信号が検出されるようになっている。
【００２９】
吸気通路２０の空気取り入れ側には、エアクリーナ２４が接続されており、吸気通路２０の途中には、アクセルペダル（図示しない）の操作に基づいて開閉駆動されるスロットルバルブ２６が配設されている。かかるスロットルバルブ２６が開閉されることにより、吸入空気量が調整される。
【００３０】
そして、スロットルバルブ２６の近傍には、スロットル開度ＴＡを検出するスロットルセンサ４５が配設されている。さらに、スロットルバルブ２６の下流側には、吸気脈動を抑制するためのサージタンク２５が形成されている。そして、サージタンク２５には、サージタンク２５内における吸気圧力を検出する吸気圧力センサ４６が配設されている。また、各シリンダの吸気ポート２２の近傍には、燃焼室１５へ燃料を供給するためのインジェクタ１７が配設されている。各インジェクタ１７は、通電により開弁される電磁弁であり、各インジェクタ１７には、燃料ポンプ（図示しない）から圧送される燃料が供給される。
【００３１】
したがって、エンジン１０の作動時には、吸気通路２０には、エアクリーナ２４によって濾過された空気が取り込まれ、その空気の取り込みと同時に各インジェクタ１７から吸気ポート２２に向けて燃料が噴射される。この結果、吸気ポート２２では混合気が生成され、混合気は、吸入行程において開弁される吸気バルブ２１の開弁にともなって、燃焼室１５内に吸入される。
【００３２】
排気通路３０の途中には、排ガスを浄化するための三元触媒を内蔵してなる触媒コンバータ３６が配置されている。また、排気通路３０の途中には、排ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサ４７が配設されている。
【００３３】
本実施の形態におけるガソリンエンジンシステムでは、吸気バルブ２１の開閉タイミングを変更してバルブオーバラップ量の変更を実現するため、油圧により駆動される可変バルブタイミング機構（以下「ＶＶＴ」という）５０が配設されている。このＶＶＴ５０は、クランクシャフト１４（吸気側タイミングプーリ２７）の回転に対する吸気側カムシャフト２３の回転の位相を変化させることにより、吸気バルブ２１のバルブタイミングを連続的に変更させるための機構である。
【００３４】
かかるＶＶＴ５０の構成について、図２を参照して説明する。ここに図２は、ＶＶＴ５０が配設された吸気側カムシャフト２３近傍の断面、及びＶＶＴ５０を含むバルブタイミングの制御装置全体を示す説明図である。
【００３５】
このバルブタイミングの制御装置は、ＶＶＴ５０、同ＶＶＴ５０に対して駆動力を印加するオイルコントロールバルブ（以下「ＯＣＶ」という）８０、カム角度信号を検出するカム角センサ４４、カム角センサ４４等の各種センサからの入力信号に基づいてＯＣＶ８０を駆動制御するＥＣＵ７０等を備えている。
【００３６】
ＶＶＴ５０は、吸気側カムシャフト２３と吸気側タイミングプーリ２７との間に配設されており、吸気側カムシャフト２３は、シリンダヘッド１２、及びベアリングキャップ５１間において回転自在に支持されている。吸気側カムシャフト２３の先端部近傍には、吸気側タイミングプーリ２７が相対回動可能に装着されており、また、吸気側カムシャフト２３の先端には、インナキャップ５２が中空ボルト５３及びピン５４により一体回転可能に取着されている。
【００３７】
吸気側タイミングプーリ２７には、キャップ５５を有するハウジング５６がボルト５７及び、ピン５８により一体回転可能に取着されており、このハウジング５６によって、吸気側カムシャフト２３の先端、及びインナキャップ５２の全体が覆われている。また、吸気側タイミングプーリ２７の外周には、タイミングベルト３５を掛装するための外歯２７ａが多数形成されている。
【００３８】
吸気側カムシャフト２３、及び吸気側タイミングプーリ２７は、ハウジング５６、及びインナキャップ５２間に介在されたリングギヤ５９によって連結されている。リングギヤ５９は、略円環形状をなし、吸気側タイミングプーリ２７、ハウジング５６、及びインナキャップ５２によって囲まれた空間Ｓ内において、吸気側カムシャフト２３の軸方向へ往復動自在に収容されている。また、リングギヤ５９の内外周には多数の歯５９ａ、５９ｂが形成されている。
【００３９】
これに対応して、インナキャップ５２の外周、及びハウジング５６の内周には、多数の歯５２ａ、５６ｂが形成されている。これらの歯５９ａ、５９ｂ、５２ａ、５６ｂはいずれも、その歯すじが吸気側カムシャフト２３の軸線に対して所定角度で交差するヘリカル歯となっている。すなわち、歯５２ａと歯５９ａとが互いに噛合し、歯５６ｂと歯５９ｂとが互いに噛合しているヘリカルスプラインを構成している。
【００４０】
そして、これらの噛合によって、吸気側タイミングプーリ２７の回転は、ハウジング５６、及びインナキャップ５２を介して、吸気側カムシャフト２３に伝達される。また、各歯５９ａ、５９ｂ、５２ａ、５６ｂがヘリカル歯であることから、リングギヤ５９が吸気側カムシャフト２３の軸方向に移動すると、インナキャップ５２、及びハウジング５６に捻り力が付与され、吸気側カムシャフト２３が吸気側タイミングプーリ２７に対して相対移動する。
【００４１】
空間Ｓには、リングギヤ５９を軸方向へ移動させるために、リングギヤ５９の先端側に第１油圧室６０が設けられ、リングギヤ５９の基端側に第２油圧室６１が設けられている。そして、ベアリングキャップ５１は、第１油圧供給孔５１ａ、及び第２油圧供給孔５１ｂを有している。また、吸気側カムシャフト２３内部には、第１油圧供給孔５１ａと第１油圧室６０とを連通する第１油圧供給路６２、及び第２油圧供給孔５１ｂと第２油圧室６１とを連通する第２油圧供給路６３とが形成されている。
【００４２】
そして、各油圧供給孔５１ａ、５１ｂには、油圧ポンプ６４によってオイルパン６５から吸い上げられた潤滑油が、所定の圧力をもってオイルフィルタ６６を介して供給される。また、各油圧供給路６２、６３を介して各油圧室６０、６１へ選択的に油圧を供給するために、各油圧供給孔５１ａ、５１ｂには、ＯＣＶ８０が接続されている。
【００４３】
このＯＣＶ８０は、電磁式アクチュエータ８１、及びコイルスプリング８２によって駆動されるプランジャ８３が、スプール８４を軸方向に往復移動させることにより潤滑油の流れ方向を切り替える４ポート方向制御弁である。そして、電磁式アクチュエータ８１が、デューティ制御されることによってその開度が調整され、各油圧室６０、６１に供給する油圧の大きさが調整される。なお、本実施の形態においては、このＯＣＶ８０もＶＶＴ５０の構成に含めるものとする。
【００４４】
ＯＣＶ８０のケーシング８５は、タンクポート８５ｔ、Ａポート８５ａ、Ｂポート８５ｂ、及びリザーバポート８５ｒを有している。そして、タンクポート８５ｔは、油圧ポンプ６４を介してオイルパン６５と接続されており、Ａポート８５ａは、第１油圧供給孔５１ａと、Ｂポート８５ｂは、第２油圧供給孔５１ｂと接続されている。また、リザーバポート８５ｒは、オイルパン６５と連通されている。
【００４５】
スプール８４は、円筒状の弁体であり、２つのポート間における潤滑油の流れを封止する４つのランド８４ａと、２つのポート間を連通し、潤滑油の流れを許容するパセージ８４ｂ、２つのパセージ８４ｃとを有している。
【００４６】
これらの構成を備えるＶＶＴ５０では、ＯＣＶ８０が駆動制御され、スプール８４が図面左方に移動された場合には、パセージ８４ｂはタンクポート８５ｔとＡポート８５ａとを連通し、第１油圧供給孔５１ａに潤滑油が供給される。そして、第１油圧供給孔５１ａに供給された潤滑油は、第１油圧供給路６２を介して第１油圧室６０に供給され、リングギヤ５９の先端側に油圧が印加される。
【００４７】
これと同時に、パセージ８４ｃは、Ｂポート８５ｂとリザーバポート８５ｒとを連通し、第２油圧室６１内の潤滑油は、第２油圧供給路６３、第２油圧供給孔５１ｂ、及びＯＣＶ８０のＢポート８５ｂ、リザーバポート８５ｒを介して、オイルパン６５に排出される。
【００４８】
したがって、リングギヤ５９は、先端側に印加された油圧によって基端側（図面右方）に回動しながら移動され、インナキャップ５２を介して吸気側カムシャフト２３に捻りが付与される。この結果、吸気側タイミングプーリ２７（クランクシャフト１４）に対する吸気側カムシャフト２３の回転位相が変更され、吸気側カムシャフト２３は最遅角位置から最進角位置に向けて回転し、吸気バルブ２１の開弁タイミングが進角される。
【００４９】
こうして開弁タイミングが進角された吸気バルブ２１は、排気バルブ３１が開弁している間に開弁されることとなり、吸気バルブ２１と排気バルブ３１とが同時に開弁するバルブオーバラップ期間が拡大される。なお、リングギヤ５９の基端側への移動は、リングギヤ５９が吸気側タイミングプーリ２７と当接することによって規制され、リングギヤ５９が吸気側タイミングプーリ２７と当接して停止した際に、吸気バルブ２１の開弁タイミングが最も早くなる。
【００５０】
一方、ＯＣＶ８０が駆動制御され、スプール８４が図面右方に移動された場合には、パセージ８４ｂはタンクポート８５ｔとＢポート８５ｂとを連通し、第２油圧供給孔５１ｂに潤滑油が供給される。そして、第２油圧供給孔５１ｂに供給された潤滑油は、第２油圧供給路６３を介して第２油圧室６１に供給され、リングギヤ５９の基端側に油圧が印加される。
【００５１】
これと同時に、パセージ８４ｃは、Ａポート８５ａとリザーバポート８５ｒとを連通し、第１油圧室６０内の潤滑油は、第１油圧供給路６２、第１油圧供給孔５１ａ、及びＯＣＶ８０のＡポート８５ａ、リザーバポート８５ｒを介して、オイルパン６５に排出される。
【００５２】
したがって、リングギヤ５９は、基端側に印加された油圧によって先端側（図面左方）に回動しながら移動され、インナキャップ５２を介して吸気側カムシャフト２３に逆向きの捻りが付与される。この結果、吸気側タイミングプーリ２７（クランクシャフト１４）に対する吸気側カムシャフト２３の回転位相が変更され、吸気側カムシャフト２３は最進角位置から最遅角位置に向けて回転し、吸気バルブ２１の開弁タイミングが遅角される。
【００５３】
こうして、吸気バルブ２１の開弁タイミングが遅角されることにより、吸気バルブ２１と排気バルブ３１とが同時に開弁するバルブオーバラップ期間が縮小、あるいは、除去される。なお、リングギヤ５９の先端側への移動は、リングギヤ５９がハウジング５６と当接することによって規制され、リングギヤ５９がハウジング５６と当接して停止した際に、吸気バルブ２１の開弁タイミングが最も遅くなる。
上記ＶＶＴ５０により変更される吸気バルブ２１のバルブタイミングは、カム角センサ４４から出力されるカム角度信号と、クランク角センサ４０から出力されるクランク角度信号によって算出される。
【００５４】
すなわち、例えば、ＥＣＵ７０にカム角度信号が入力されてから、ＢＴＤＣ３０°のクランク角度信号（基準タイミング信号）が入力されるまでに要する時間をエンジン回転数ＮＥを用いて計測し、その時間を既知の時間とクランク角度の関係を用い変位角度に換算することによってクランクシャフト１４に対する吸気側カムシャフト２３の変位角度が算出される。
【００５５】
続いて、本実施の形態にかかるバルブタイミング制御装置の異常検出装置の制御系について図３に示す制御ブロック図を参照して説明する。
同バルブタイミング制御装置の異常検出装置の制御系は、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）７０を核として構成されている。
【００５６】
ＥＣＵ７０は、バルブタイミング制御装置の作動異常を検出をするための各種プログラム、各種条件に対応したバルブタイミングの変更を行うためのマップ等を格納したＲＯＭ７１を有している。
【００５７】
さらに、ＥＣＵ７０は、ＲＯＭ７１に格納された制御プログラムに基づいて演算処理を実行するＣＰＵ７２、同ＣＰＵ７２での演算結果、各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するＲＡＭ７３、電源供給停止時にＲＡＭ７３に格納された各種データを保持するためのバックアップＲＡＭ７４を有している。
【００５８】
そして、ＣＰＵ７２、ＲＯＭ７１、ＲＡＭ７３、及びバックアップＲＡＭ７４は、バス７５を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース７６、及び出力インターフェース７７と接続されている。
【００５９】
入力インターフェース７６には、クランク角センサ４０、エンジン回転数センサ４１、気筒判別センサ４２、水温センサ４３、カム角センサ４４、スロットルセンサ４５、吸気圧力センサ４６、酸素センサ４７等が接続されている。そして、各センサから出力された信号がアナログ信号である場合には、図示しないＡ／Ｄコンバータによってディジタル信号に変換された後、双方向バス７５に出力される。
【００６０】
また、出力インターフェース７７には、インジェクタ１７、イグナイタ１９、ＯＣＶ８０等の外部回路が接続されており、これら外部回路は、ＣＰＵ７２において実行された制御プログラムの演算結果に基づいて作動制御される。
【００６１】
次に、上記構成を備えたバルブタイミング制御装置の異常検出装置による同異常検出手順を、図４〜図１２を参照して説明する。
ここで図４〜図６は、前記ＥＣＵ７０内のＣＰＵ７２が実行する「ＶＶＴ異常検出処理」プログラムの処理手順を示すに示すフローチャートであり、同プログラムはほぼ６５ｍｓ（τ２）毎の定時割り込み処理にて実行される。
【００６２】
また、図７〜図９及び図１２は、「ＶＶＴ異常検出処理」にかかるタイムチャートの概要を示すものである。
さて、図４に示すフローチャートのステップＳ１０においては、「ＶＶＴ異常検出処理」を実行するにあたっての条件、例えば上述した各種センサの検出機能に異常がないか、あるいはバッテリ電圧が充分であるか等の条件が判断される。このステップＳ１０の判断で「ＮＯ」と判断されるとき、すなわち上記条件が満たされないときは、以下において何の処理も実行せずこの「ＶＶＴ異常検出処理」をぬける。
【００６３】
一方、同ステップＳ１０の判断で「ＹＥＳ」と判断されるとき、すなわち上記条件が満たされるときには次のステップＳ２０に移行し、ＣＰＵ７２は上述したクランク角センサ４０、カム角センサ４４等各種センサからの検出信号を読み込む。そして次のステップＳ３０に移行し、「フェイルフラグ設定」の処理を行う。このステップＳ３０の「フェイルフラグ設定処理」を、図６に示すフローチャートを参照して説明する。
【００６４】
この「フェイルフラグ設定処理」ではＶＶＴ５０にフェイルが発生しているか否かの判断がなされる。そして、フェイルが発生している場合には、発生しているフェイルが進角フェイルであるのか、遅角フェイルであるのかの判断がなされる。
【００６５】
まず同フローチャートのステップＳ３００において、以下の不等号
（３−１） ＣＶＴＥＲ ≧ ５ｓｅｃ かつ
（３−２） ＣＶＴＳＴＰ ≧ ５ｓｅｃ
が成立するか否かの判断がなされる。
【００６６】
ここでＣＶＴＥＲは、ＶＶＴ制御にかかる目標変位角度ＶＴＴと実変位角度ＶＴとの偏差Δσの絶対値が５°ＣＡを超える時間をカウントするカウンタ（以下、継続時間カウンタと記す）である。そのため、ＶＶＴ５０にフェイルが発生して実変位角度ＶＴが目標変位角度ＶＴＴに接近できない場合は、継続時間カウンタＣＶＴＥＲのカウント数は増大する。
【００６７】
ここで、目標変位角度ＶＴＴはＶＶＴ制御処理（フィードバック制御処理）において目標として設定される前記クランクシャフト１４に対する吸気側カムシャフト２３の位相変位角度である。そして、同目標変位角度ＶＴＴは、エンジン回転数センサ４１により検出されるエンジン回転数ＮＥと吸気圧力センサ４６により検出される吸気圧力ＰＭとに基づき、エンジンの使用運転域に応じて決定される。
【００６８】
また、実変位角度ＶＴは、クランクシャフト１４に対する吸気側カムシャフト２３の現実の変位角度であり、基準となるクランク角度信号（基準タイミング信号）とカム角度信号とに基づいて次のように算出される。
【００６９】
先ず、カム角センサ４４によって検出されるカム角度信号がＥＣＵ７０に入力されてから、クランク角センサ４０によって検出される基準タイミング信号がＥＣＵ７０に入力されるまでの信号間隔（パルス間隔）を、エンジン回転数ＮＥを用いて時間として計測する。次に、既知のクランク角度と時間（エンジン回転数ＮＥ）との関係を用いることによって、計測された時間がクランク角度に対するカム角度としての実変位角度ＶＴに換算される。
【００７０】
また、ＣＶＴＳＴＰは、実変位角度ＶＴが変位中にその変位期間をカウントするカウンタ（以下、停止時間カウンタと記す）で、以下で説明する「ＶＴ０更新処理」において、実変位角度ＶＴの変位量ΔＶＴが５°ＣＡに達する毎に「０」リセットされるものとする。そのため、ＶＶＴ５０にフェイルが発生して実変位角度ＶＴが変位しなくなると停止時間カウンタＣＶＴＳＴＰのカウント数は増大する。ただし、この停止時間カウンタＣＶＴＳＴＰのカウント数の増大は、実変位角度ＶＴが目標変位角度ＶＴＴに収束した場合にも発生する。
【００７１】
なお、上記継続時間カウンタＣＶＴＥＲ及び停止時間カウンタＣＶＴＳＴＰは実際のプログラム上においては数値カウンタであるが、以下の説明においては時間に換算されたものとして取り扱う。
【００７２】
さて、このステップＳ３００においては上記（３−１）式及び（３−２）式を共に満足する場合のみ、すなわち、継続時間カウンタＣＶＴＥＲ及び停止時間カウンタＣＶＴＳＴＰが各々５秒（ｓｅｃ）以上のときＶＶＴ５０にフェイルが発生したと判断されてステップＳ３１０に移行する。一方、同ステップＳ３００において上記（３−１）式及び（３−２）式のうちいずれかを満足しない場合はＶＶＴ５０にフェイルが発生していないと判断されて、進角フェイルフラグＸＶＴＦＡ、遅角フェイルフラグＸＶＴＦＲのいずれも設定されずに「フェイルフラグ設定処理」を抜ける。
【００７３】
次にステップＳ３１０においては、ＶＶＴ５０に発生したフェイルが進角側で発生したか否かが判断される。例えば現在の実変位角度ＶＴが３０°ＣＡ以上でであると判断された場合には進角側で発生したと判断され、次のステップＳ３２０において進角フェイルフラグＸＶＴＦＡが立てられる。すなわち、実変位角度ＶＴが３０°ＣＡ以上であることから、進角状態にあるＶＶＴ５０においてフェイルが発生したと判断されるのである。
【００７４】
一方、ステップＳ３１０において現在の実変位角度ＶＴが３０°ＣＡ未満であると判断された場合にはステップＳ３３０において遅角フェイルフラグＸＶＴＦＲが立てられる。すなわち、実変位角度ＶＴが３０°ＣＡ未満であり、遅角状態にあるＶＶＴ５０においてフェイルが発生したと判断されるのである。
【００７５】
なお、前記進角フェイルフラグＸＶＴＦＡ及び遅角フェイルフラグＸＶＴＦＲは、停止時間カウンタＣＶＴＳＴＰが「０」リセットされるときにリセットされるものとする。
【００７６】
以上で「フェイルフラグ設定処理」を終了し、図４に示す「ＶＶＴ異常検出処理」に戻り同図４に示すステップＳ４０に移行する。同ステップＳ４０では、ＶＶＴ５０にフェイルが発生しているか否か、すなわち前記進角フェイルフラグＸＶＴＦＡ又は遅角フェイルフラグＸＶＴＦＲが立っているか否かの判断がなされる。フェイルフラグが立っていればステップＳ５０に移行し、立っていなければ図５に示すステップＳ１２０に移行する。
【００７７】
ステップＳ５０においては、ＶＶＴ５０のフェイルが進角側で発生したか否か、すなわち進角フェイルフラグＸＶＴＦＡが立っているか否かが判断され、進角フェイルフラグＸＶＴＦＡが立っていればステップＳ６０以降に移行する。一方遅角フェイルフラグＸＶＴＦＲが立っている場合ステップＳ９０以降に移行する。
【００７８】
なお、以下ステップＳ６０とステップＳ９０、ステップＳ７０とステップＳ１００は同一処理のため、遅角フェイルフラグＸＶＴＦＲが立っている場合のみを図７〜図９に示す「ＶＶＴ異常検出処理」にかかるタイムチャートを参照して説明する。なお同図７〜図９においては、最遅角を０°ＣＡ、最進角を５０°ＣＡとし、図７（ａ）〜図９（ａ）は、目標変位角度ＶＴＴを３５°ＣＡに設定した場合の実変位角度ＶＴの時間的推移をそれぞれ示すものである。
【００７９】
ここで、図７（ａ）は遅角フェイルフラグＸＶＴＦＲが立たない正常時における実変位角度ＶＴの時間的推移の一例を示ものである。一方、図８（ａ）は、同図８（ａ）に示す時刻ｔｆ１において、遅角側（ほぼ２７．５°ＣＡ）でＶＶＴ５０にフェイルが発生した場合における実変位角度ＶＴの時間的推移の一例を示ものである。しかも、以下で説明するＯＣＶ（オイルコントロールバルブ）８０の強制駆動を６回行っても同フェイルが解除されなく遅角異常判定がなされる場合を示すものである。
【００８０】
また、図９（ａ）は、同図９（ａ）に示す時刻ｔｆ２において、遅角側（ほぼ１７．５°ＣＡ）でＶＶＴ５０にフェイルが発生した場合における実変位角度ＶＴの時間的推移の一例を示ものである。しかもこの場合は、以下で説明するＯＣＶ８０の強制駆動を２回行ったとき同フェイルが解除されて遅角異常判定がなされない場合を示すものである。
【００８１】
なお、図７〜図９においては、時刻ｔ０において新たなＶＶＴ制御処理が開始されたものとする。また、図７（ｂ）〜図９（ｂ）は前記継続時間カウンタＣＶＴＥＲのカウント推移、図７（ｃ）〜図９（ｃ）は停止時間カウンタＣＶＴＳＴＰのカウント推移を示すもので、縦軸値が大きいほど経過時間が長いものとする。また図７（ｇ）〜図９（ｇ）はＶＶＴ制御タイミングの概要、図７（ｈ）〜図９（ｈ）は異常検出タイミングの概要を各々示すものである。
【００８２】
ちなみに、図８においては停止時間カウンタＣＶＴＳＴＰが時刻ｔ１において「０」リセットされ、同時刻ｔ１から５秒経過した時刻ｔ２に遅角フェイルフラグＸＶＴＦＲが立つ。このときＯＣＶ８０の強制駆動が開始され、図４に示すステップＳ９０においては、同ＯＣＶ８０の強制駆動が６回以上行われたか否かの判断がなされる。ＯＣＶ８０の強制駆動が６回以上行われた場合には次のステップＳ１００に移行する。一方、ＯＣＶ８０の強制駆動が６回未満の場合は、図５に示すステップＳ１６０に移行する。
【００８３】
ここで図１０を参照してＯＣＶ８０の強制駆動について説明する。
ＯＣＶ８０の強制駆動とは、図１０（ｂ）に示すようなＯＣＶ駆動波形を０．５秒毎に電磁式アクチュエータ８１に印加することである。なお本実施の形態では、同ＯＣＶ駆動波形を電磁式アクチュエータ８１に連続して６回印加するものとする。このとき、ＶＶＴ５０は、その動作が正常である場合、図１０（ａ）に示すように同ＯＣＶ駆動波形に追従して、実変位角度ＶＴを最大変位角度、例えば５０°ＣＡまで変位させることができる。
【００８４】
一方、ＶＶＴ５０にＯＣＶ８０の強制駆動によって解除されない異常が発生している場合には、同ＯＣＶ駆動波形を電磁式アクチュエータ８１に印加しても実変位角度ＶＴは変動しない。このときの実変位角度ＶＴ及びＯＣＶ駆動波形の時間的推移を、図８（ａ）及び図８（ｅ）の時刻ｔ２〜ｔ３にて示す。
【００８５】
さて、図４に示すステップＳ１００においては、前記図６に示すフローチャートのステップＳ３００と同様に、再び以下の不等号
（３−１） ＣＶＴＥＲ ≧ ５ｓｅｃ かつ
（３−２） ＣＶＴＳＴＰ ≧ ５ｓｅｃ
が成立するか否かの判断がなされる。
【００８６】
このステップＳ１００において上記（３−１）式及び（３−２）式を共に満足する場合のみ、すなわち、継続時間カウンタＣＶＴＥＲ及び停止時間カウンタＣＶＴＳＴＰが各々５秒（ｓｅｃ）以上のときは、ステップＳ１１０に移行して遅角異常の判定をするとともに、図８（ｆ）の時刻ｔ３に示すように遅角異常フラグを立てる。このとき同遅角異常フラグに基づき警告ランプ（図示せず）等を点灯させることにより外部にＶＶＴ５０の異常が知らされる。
なお、ステップＳ７０及びステップＳ１００においてフェイルフラグ条件の再確認を行うのは、目標変位角度ＶＴＴの変更等により継続時間カウンタＣＶＴＥＲのリセットが行われる場合、フェイルフラグ（進角フェイルフラグＸＶＴＦＡ又は遅角フェイルフラグＸＶＴＦＲ）が過去において成立した履歴であって現在は成立でも不成立でもない不感帯となる場合があるからである。同フェイルフラグのリセットが停止時間カウンタＣＶＴＳＴＰのリセット時のみに行われることは上述した通りである。こうしたフェイルフラグ条件の再確認により異常判定の信頼性が増すこととなる。
【００８７】
また、同様に進角フェイルフラグＸＶＴＦＡが立っている場合は、ステップＳ８０においては進角異常の判定をするとともに進角異常フラグが立てられ、この進角異常フラグに基づき同様に警告ランプ（図示せず）等を点灯させることにより外部にＶＶＴ５０の異常が知らされる。そして、図５に示すステップＳ１６０に移行する。
【００８８】
一方、上記ステップＳ６０あるいはステップＳ９０にかかるＯＣＶ８０の強制駆動により正常復帰した場合には次のようになる。
ここでは図９を参照してＯＣＶ８０の強制駆動により遅角フェイルが正常復帰した場合を説明する。
【００８９】
前述したように 同図９（ａ）に示す時刻ｔｆ２において、遅角側（ほぼ１７．５°ＣＡ）でＶＶＴ５０にフェイルが発生したものとする。このフェイルとして例えば、同ＶＶＴ５０の製造時に発生した金属くずがＶＶＴ５０の油の循環に伴なってＯＣＶ８０に移動し、同ＯＣＶ８０のスプール８４の移動が同金属くずにより阻止される等のフェイルが考えられる。
【００９０】
このような場合、停止時間カウンタＣＶＴＳＴＰが時刻ｔ１において「０」リセットされ、同時刻ｔ１から５秒経過した時刻ｔ２に遅角フェイルフラグＸＶＴＦＲが立つ（図９（ｄ））とともに、同時刻ｔ２においてＯＣＶ８０の強制駆動が開始される。そしてＯＣＶ８０の強制駆動が２回終了するほぼ時刻ｔ３においてＶＶＴ５０のフェイルが取り除かれたとすると、同時刻ｔ３においてＶＶＴ５０が正常復帰するとともに遅角フェイルフラグＸＶＴＦＲが「０」リセットされる。そのため遅角異常の判定がなされず且つ遅角異常フラグが立てられることもなく、時刻ｔ３から新たなＶＶＴ制御処理が開始されることとなる。それは、ＯＣＶ８０の強制駆動を行ったために、例えば前記スプール８４の移動を阻止していた金属くずが油中に除かれＯＣＶ８０のフェイルが解除されたことによる。
すなわち、前記フェイルフラグが立った場合においてＯＣＶ８０を強制駆動することにより、フェイルを再確認してＶＶＴ５０の異常判定をすることができる。さらに、フェイルを解除させることもできる。
【００９１】
次に、図５に示すステップＳ１２０〜ステップＳ１５０においては、図４に示すステップＳ４０においてフェイルフラグが立っていない場合であって、ステップＳ１２０〜ステップＳ１４０に示す条件を全て満足するとき、ステップＳ１５０においてＶＶＴ５０の正常判定を行うものである。
【００９２】
まず、ステップＳ１２０においては、角度ＶＴ０と角度ｖｔ０ｍの差の絶対値が５°ＣＡ以上か否かの判断がされる。ここで角度ＶＴ０は、図１１の「ＶＴ更新処理」のステップＳ５００及びステップＳ５１０に示すように、実変位角度ＶＴが５°ＣＡ以上変位する（ステップＳ５００）毎に、同実変位角度ＶＴの値が書き込み更新される（ステップＳ５１０）ものである（以下、更新実変位角度ＶＴ０と記す）。
【００９３】
ここで図１１に示す「ＶＴ０更新処理」は、ＣＰＵ７２が実行するＶＶＴ制御処理プログラムの中で実行されるものである。そして、このＶＶＴ制御処理プログラムが例えば１８０°ＣＡ毎の定時割り込み処理で実行されるものであるとすると、同「ＶＴ０更新処理」も同様に１８０°ＣＡ毎の定時割り込み処理で実行され、例えばエンジン回転数ＮＥが１５００ｒｐｍの定速走行時、ほぼ２０ｍｓ（τ１）毎の割り込み頻度にて実行される。なお、この「ＶＴ０更新処理」においては、上述したＶＴ０の更新処理の他、同図１１に示すステップＳ５１０において、前述した停止時間カウンタＣＶＴＳＴＰの「０」リセットが行われる。
【００９４】
上記実変位角度ＶＴ及び更新実変位角度ＶＴ０の時間的推移を、それぞれ図１２（ｃ）及び図１２（ｄ）に示す。なお、更新実変位角度ＶＴ０の書き込み更新は、図１２（ａ）に示す所定のＶＶＴ制御タイミングに同期して行われる。この更新時は、図１２のタイムチャートで示すと、同図１２（ａ）に示すＶＶＴ制御タイミングである時刻ｔ１１，ｔ１５及びｔ１８となる。
【００９５】
また、前記角度ｖｔ０ｍは、図５のステップＳ１６０及び図１２（ｅ）に示されるように、更新実変位角度ＶＴ０の値が図１２（ｂ）に示す異常検出タイミング（τ２）毎に書き込み更新されるものである（以下、変換実変位角度ｖｔ０ｍと記す）。
【００９６】
すなわち、ステップＳ１２０においては、ＶＶＴ制御タイミングで検出される実変位角度ＶＴの変位量ΔＶＴを異常検出タイミングで検出するようにしたものであり、タイミング的ズレが存在するもののその検出変位量ΔＶＴは等しい。
【００９７】
このステップＳ１２０において、更新実変位角度ＶＴ０と変換実変位角度ｖｔ０ｍの変位量ΔＶＴが５°ＣＡ以上と判断された場合にはステップＳ１３０に移行し、更新実変位角度ＶＴ０と変換実変位角度ｖｔ０ｍの変位量ΔＶＴが５°ＣＡ未満と判断された場合にはステップＳ１６０に移行する。
【００９８】
ステップＳ１３０では、時間ｅｖｔｓｔｐｍ が５秒未満か否かが判断される。この時間ｅｖｔｓｔｐｍ はステップＳ１６０及び図１２（ｆ），図１２（ｇ）に示されるように、停止時間カウンタＣＶＴＳＴＰの値が図１２（ｂ）に示す異常検出タイミング（τ２）毎に書き込み更新されるものである（以下、更新停止時間カウンタｅｖｔｓｔｐｍ と記す）。なお、この更新停止時間カウンタｅｖｔｓｔｐｍ も停止時間カウンタＣＶＴＳＴＰと同様に実際のプログラム上においては数値カウンタであるが、以下の説明においては時間に換算されたものとして取り扱う。また、この更新停止時間カウンタｅｖｔｓｔｐｍ は、前記変換実変位角度ｖｔ０ｍと同様にＶＶＴ制御タイミングの停止時間カウンタＣＶＴＳＴＰを異常検出タイミングに変更するものである。
【００９９】
このステップＳ１３０において、更新停止時間カウンタｅｖｔｓｔｐｍ が５秒未満と判断された場合にはステップＳ１４０に移行し、一方同更新停止時間カウンタｅｖｔｓｔｐｍ が５秒以上と判断された場合にはステップＳ１６０に移行する。
【０１００】
ステップＳ１４０においては、エンジン始動から３秒間以上経過したか否かが判断される。３秒間以上経過していればステップＳ１５０に移行してＶＶＴ５０の正常判定を行う。一方、エンジン始動から３秒未満の場合はステップＳ１６０に移行する。このステップＳ１４０が設けられているのは、エンジン始動時におけるＶＶＴ５０の過渡的な不安定さを判定条件から除外するためである。
【０１０１】
ステップＳ１６０においては、変換実変位角度ｖｔ０ｍ及び更新停止時間カウンタｅｖｔｓｔｐｍ の更新を行う。この更新時は、図１２のタイムチャートで示すと、同図１２（ｂ）に示す異常検出タイミングである時刻ｔ１２，ｔ１６及びｔ１７となる。なお、ステップＳ１２０，ステップＳ１３０及びステップＳ１４０から直接同ステップＳ１６０に移行した場合は、この「ＶＶＴ異常検出処理」において異常判定も正常判定もなされず、ただ変換実変位角度ｖｔ０ｍ及び更新停止時間カウンタｅｖｔｓｔｐｍ の更新のみが行われる。
【０１０２】
以上の処理がほぼ６５ｍｓ毎に繰り返し実行される。
以上説明した実施の形態によって得られる効果について、以下に記載する。
・本実施の形態においては、ＶＶＴ５０にフェイルが発生して進角フェイルフラグＸＶＴＦＡ又は遅角フェイルフラグＸＶＴＦＲが立ったとき、ＯＣＶ８０を強制駆動させてそのフェイルの再確認を行った後においてＶＶＴ５０の異常判定をする。したがって、より信頼性の高いバルブタイミング制御装置の異常検出を行うことができるとともに、ＯＣＶ８０の強制駆動によりバルブタイミング制御装置のフェイルを解除することもできる。
【０１０３】
・本実施の形態においては、継続時間カウンタＣＶＴＥＲ及び停止時間カウンタＣＶＴＳＴＰのカウント時間に基づいてＶＶＴ５０のフェイル判断を行う。そのため、例えば目標変位角度ＶＴＴと実変位角度ＶＴとの偏差Δσが大きい初期段階において、実変位角度ＶＴが変位しているにもかかわらずＶＶＴ５０にフェイルが発生していると誤判断されることを回避することができ、より信頼性の高いバルブタイミング制御装置の異常検出を行うことができる。
【０１０４】
なお、この発明は、次のように変更して具体化することも可能である。
・本実施の形態においては、フェイル判断及び異常判定に使用する目標変位角度ＶＴＴと実変位角度ＶＴとの偏差Δσの絶対値を５°ＣＡとしたがこれに限定されるものではない。同偏差Δσの絶対値は４°ＣＡ，６°ＣＡ等であってもよい。
【０１０５】
・本実施の形態においては、フェイル判断及び異常判定に使用する実変位角度ＶＴの変位量ΔＶＴの絶対値を５°ＣＡとしたがこれに限定されるものではない。同変位量ΔＶＴの絶対値は３°ＣＡ，４°ＣＡあるいは６°ＣＡ等であってもよい。
【０１０６】
・本実施の形態においては、フェイル判断及び異常判定に使用する継続時間カウンタＣＶＴＥＲ及び停止時間カウンタＣＶＴＳＴＰのカウント時間を５秒としたがこれに限定されるものではない。同カウント時間は、３秒，４秒あるいは６秒等であってもよい。また、継続時間カウンタＣＶＴＥＲ及び停止時間カウンタＣＶＴＳＴＰにおいてそれぞれカウント時間が異なったものであってもよい。
【０１０７】
・本実施の形態においては、ＯＣＶ８０の強制駆動回数を６回としたが強制駆動回数はこれに限定されるものではない。
・本実施の形態においては、ＯＣＶ８０の強制駆動をフェイルフラグの設定後すなわちフェイルフラグが立つのを確認してから行ったがこれに限定されるものではない。例えば、フェイルフラグの設定前にすなわち図４のステップＳ３０の前で行ってもよい。
【０１０８】
・本実施の形態においては、ヘリカル歯を使用したヘリカルスプライン式のＶＶＴ５０形式を示したが、ＶＶＴ５０の形式はベーンを使用したベーン式ＶＶＴであってもよい。
【０１０９】
・本実施の形態においては、吸気バルブ２１のバルブタイミングを可変制御することによりバルブオーバラップの期間を変更する構成を備えている。しかしながら、排気バルブ３１のバルブタイミングを可変制御することにより、あるいは、吸気バルブ２１、及び排気バルブ３１のバルブタイミングを可変制御することによりバルブオーバラップの期間を変更する構成としてもよい。
【０１１０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、オイルコントロールバルブを強制駆動することにより取り除かれる異常は、バルブタイミング制御装置の異常と判定されない。そのため、より信頼性の高いバルブタイミング制御装置の異常検出を行うことができる。
【０１１１】
さらに、バルブタイミング制御装置に異常が発生したと判断されるとき、オイルコントロールバルブを強制駆動してその異常の判断が再確認される。そのため、より信頼性の高いバルブタイミング制御装置の異常検出を行うことができる。
【０１１２】
請求項２記載の発明によれば、異常検出条件に継続時間を加味して行う。したがって、異常検出において誤検出を回避でき、より信頼性の高いバルブタイミング制御装置の異常検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるガソリンエンジンシステムの概略構成を示すシステム構成図。
【図２】可変バルブタイミング機構システムの概略構成図。
【図３】バルブタイミング制御装置の異常検出装置における制御ブロック図。
【図４】ＶＶＴ異常検出の処理手順を示すフローチャート。
【図５】同ＶＶＴ異常検出の処理手順を示すフローチャート。
【図６】同ＶＶＴ異常検出の処理手順を示すフローチャート。
【図７】実施の形態の動作態様を示すタイミングチャート。
【図８】実施の形態の動作態様を示すタイミングチャート。
【図９】実施の形態の動作態様を示すタイミングチャート。
【図１０】ＯＣＶ強制駆動の説明図。
【図１１】ＶＴ０更新の処理手順を示すフローチャート。
【図１２】実施の形態の動作態様を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
１０…エンジン、１４…クランクシャフト、１５…燃焼室、２０…吸気通路、２１…吸気バルブ、２２…吸気ポート、２３…吸気側カムシャフト、２６…スロットルバルブ、３０…排気通路、４０…クランク角センサ、４４…カム角センサ、４５…スロットルセンサ、４６…吸気圧力センサ、５０…ＶＶＴ（可変バルブタイミング機構）、７０…ＥＣＵ、７１…ＲＯＭ、７２…ＣＰＵ、７３…ＲＡＭ、８０…ＯＣＶ（オイルコントロールバルブ）。
【産業上の利用分野】
本発明は、運転状態に応じて内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブの少なくともいずれか一方のバルブタイミングを制御する内燃機関のバルブタイミング制御装置の異常の有無を検出するバルブタイミング制御装置の異常検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、エンジンの運転状態に応じて、吸気バルブ、排気バルブの少なくともいずれか一方のバルブタイミングを変更させる可変バルブタイミング機構が実用化されている。この種の可変バルブタイミング機構として、例えば、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相差（変位角度）を連続的に変位させる可変バルブタイミング機構が知られている。
【０００３】
かかる可変バルブタイミング機構を有するエンジンでは、エンジンの運転状態に基づいて決定された目標回転位相差（目標変位角度）に、実回転位相差（実変位角度）を収束させるフィードバック制御が実行されている。したがって、例えば特開昭５９−１０５９１１号公報に記載されているような位相差検出装置を用いて、実変位角度を正確に検出する必要がある。同公報には、クランクシャフト１回転毎に出力される第１パルス信号とカムシャフト１回転毎に出力される第２パルス信号との間隔を計測することにより、実変位角度を正確に検出する装置が記載されている。
【０００４】
ところで、可変バルブタイミング機構に異物噛込み等の異常が発生した場合には、実変位角度を目標変位角度に収束させることができず、燃料噴射タイミング等の各種制御量が目標変位角度に対応するよう決定されている場合には、エンジンの出力特性の低下等の問題が生じる。したがって、可変バルブタイミング機構に異常が発生しているか否かを判定し、異常が発生している場合には、各種制御量を修正し、エンジン出力特性の低下等を防止する必要がある。
【０００５】
ここで、一般的な異常検出手段としては、目標変位角度と実変位角度との偏差の絶対値を用い、その絶対値が所定のしきい値よりも大きい場合には、可変バルブタイミング機構に異常が生じていると判定する異常検出手段が考えられる。
【０００６】
しかしながら、単に目標変位角度と実変位角度との偏差の絶対値が所定のしきい値よりも大きい場合に、可変バルブタイミング機構に異常が発生していると判定すると、異常を誤検出し易いという問題があった。すなわち、決定された目標変位角度に向けて実変位角度を変位させる制御初期段階においては、目標変位角度と実変位角度との偏差の絶対値が大きいのが一般的である。
【０００７】
そのため、異常の誤検出を回避する技術として、例えば特開平８−２３６１７号公報に記載されているバルブタイミング制御装置の異常検出装置が知られている。同異常検出装置においては、異常検出に実変位角度の変位しきい値を追加するとともに、異常検出に判定時間を設定して異常の誤検出を回避するようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、バルブタイミング制御装置の異常の中には、例えば小さな金属くず等が可変バルブタイミング機構に詰まるというような異常も存在する。このような異常にあっては、異常発生後においてもそのままバルブタイミング制御装置の操作を行うことにより自然にその異常が取り除かれる場合もある。例えば、前記小さな金属くず等は、可変バルブタイミング機構が油圧を利用したものである場合、バルブタイミング制御装置の操作に伴なう油の移動とともに流されて取り除かれるということもある。
【０００９】
ところが、上記異常検出装置によれば、このようなバルブタイミング制御装置の操作を行うことにより取り除かれる可能性のある異常も、異常と判定されてしまうものであり、逆に異常検出の信頼性を下げてしまうというようなことも考えられる。
【００１０】
この発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、より信頼性の高い異常検出を行うことのできるバルブタイミング制御装置の異常検出装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため請求項１に記載のバルブタイミング制御装置の異常検出装置は、オイルコントロールバルブによるオイルの流量制御に基づき内燃機関のバルブタイミングを可変とする可変バルブタイミング機構を備えるバルブタイミング制御装置の異常を検出する装置であって、前記バルブタイミングについての目標バルブタイミングと実バルブタイミングとの偏差を検出する偏差検出手段と、前記実バルブタイミングの変化量を検出する変化量検出手段と、前記検出される目標バルブタイミングと実バルブタイミングとの偏差条件が異常で且つ、前記検出される実バルブタイミングの変化量条件が異常であるとき前記オイルコントロールバルブを強制駆動する強制駆動手段と、前記オイルコントロールバルブの強制駆動後においても、前記検出される目標バルブタイミングと実バルブタイミングとの偏差条件が異常で且つ、前記検出される実バルブタイミングの変化量条件が異常であるとき前記バルブタイミング制御装置が異常である旨判定する判定手段とを備えることをその要旨とする。
【００１２】
上記構成によれば、オイルコントロールバルブの強制駆動後においてバルブタイミング制御装置の異常を判定するため、バルブタイミング制御装置の操作を行うことにより取り除かれる可能性がある異常を取り除いて同バルブタイミング制御装置の異常検出ができる。そのため、より信頼性の高いバルブタイミング制御装置の異常検出を行うことができる。
【００１４】
さらに、目標バルブタイミングと実バルブタイミングとの偏差条件が異常で且つ、前記検出される実バルブタイミングの変化量条件が異常であると判断されたとき、オイルコントロールバルブを強制駆動する。そして、そのオイルコントロールバルブの強制駆動後において、バルブタイミング制御装置に異常が発生しているか否かの判定がなされる。そのため、このオイルコントロールバルブの強制駆動により異常が取り除かれる場合には異常判定がなされない。したがって、より信頼性の高いバルブタイミング制御装置の異常検出を行うことができる。
【００１５】
また、前記目的を達成するため請求項２に記載のバルブタイミング制御装置の異常検出装置は、請求項１記載のバルブタイミング制御装置の異常検出装置において、前記強制駆動手段及び前記判定手段は、前記検出される目標バルブタイミングと実バルブタイミングとの偏差が所定値以上となる状態が所定時間継続されることをもって前記偏差条件の異常を判断し、前記検出される実バルブタイミングの変化量が所定値以下となる状態が所定時間継続されることをもって前記変化量条件の異常を判断することをその要旨とする。
【００１６】
上記構成によれば、目標バルブタイミングと実バルブタイミングとの偏差条件及び実バルブタイミングの変化量条件に基づくバルブタイミング制御装置の異常判断を、それらの条件に継続時間を加味して行う。したがって、異常判断において誤判断を回避でき、より信頼性の高いバルブタイミング制御装置の異常検出を行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかるバルブタイミング制御装置の異常検出装置をガソリンエンジンシステムに適用した一実施の形態を図１〜図１２を参照して説明する。
【００１８】
本実施の形態にかかるバルブタイミング制御装置の異常検出装置の構成を図１及び図２に基づき説明する。ここに、図１はバルブタイミング制御装置の異常検出装置を含むガソリンエンジンシステムを示す概略構成図である。
【００１９】
内燃機関としてのエンジン１０は、複数のシリンダが形成されているシリンダブロック１１と、シリンダブロック１１上部に連結されるシリンダヘッド１２と、シリンダブロック１１の各シリンダ内を上下に往復移動するピストン１３とを備えている。また、ピストン１３の下端部にはクランクシャフト１４が連結されており、ピストン１３が上下動することによりクランクシャフト１４が回転させられる。
【００２０】
さらに、クランクシャフト１４の近傍には、クランク角センサ４０が配設されており、クランク角センサ４０は、クランクシャフト１４に連結されている磁性体ロータ（図示しない）と、電磁ピックアップ（図示しない）とから構成されている。ここで、ロータの外周には等角度歯が形成されており、ロータの等角度歯が電磁ピックアップの前方を通過する毎に、パルス状のクランク角度信号が検出される。
【００２１】
そして、後述する気筒判別センサ４２による基準位置信号の発生後に、クランク角センサ４０からのクランク角度信号の発生数を計測することで、クランクシャフト１４の回転角度（クランク角度）が検出される。
【００２２】
また、各シリンダブロック１１、及びシリンダヘッド１２の内壁と、ピストン１３の頂部とによって区画形成された空間は、混合気を燃焼させるための燃焼室１５として機能し、シリンダヘッド１２の頂部には、混合気に点火するための点火プラグ１６が、燃焼室１５に突出するように配設されている。
【００２３】
そして、各点火プラグ１６は、プラグコード等を介してディストリビュータ１８に接続されており、イグナイタ１９から出力された高電圧は、ディストリビュータ１８によって、クランク角度に同期して各点火プラグ１６に分配される。
【００２４】
さらに、ディストリビュータ１８には、排気側カムシャフト３３に連結され、クランクシャフト１４の回転数を検出するエンジン回転数センサ４１が配設されている。
【００２５】
このエンジン回転数センサ４１は、クランクシャフト１４に同期して回転する磁性体ロータ（図示しない）と、電磁ピックアップ（図示しない）とからなり、電磁ピックアップがロータの回転数を検出することにより、クランクシャフト１４の回転数（エンジン回転数ＮＥ）が検出されることとなる。また、ディストリビュータ１８には、ロータの回転からクランクの基準位置を所定の割合で検出するための気筒判別センサ４２が配設されている。
【００２６】
シリンダブロック１１には、冷却水通路を流れる冷却水の温度（冷却水温）ＴＨＷを検出するための水温センサ４３が配設されている。シリンダヘッド１２は、吸気ポート２２、及び排気ポート３２を有しており、吸気ポート２２には吸気通路２０が接続されており、排気ポート３２には排気通路３０が接続されている。また、シリンダヘッド１２の吸気ポート２２には、吸気バルブ２１が配設され、排気ポート３２には排気バルブ３１が配設されている。
【００２７】
そして、吸気バルブ２１の上方には、吸気バルブ２１を開閉駆動するための吸気側カムシャフト２３が配置され、排気バルブ３１の上方には、排気バルブ３１を開閉駆動するための排気側カムシャフト３３が配置されている。また、各カムシャフト２３、３３の一端には、吸気側タイミングプーリ２７、排気側タイミングプーリ３４が装着されており、各タイミングプーリ２７、３４は、タイミングベルト３５を介して、クランクシャフト１４に連結されている。（クランクシャフト１４との連結態様については図示略）
したがって、エンジン１０の作動時にはクランクシャフト１４からタイミングベルト３５及び各タイミングプーリ２７、３４を介して各カムシャフト２３、３３に回転駆動力が伝達され、各カムシャフト２３、３３が回転することにより吸気バルブ２１、及び排気バルブ３１が開閉駆動される。これら各バルブ２１、３１は、クランクシャフト１４の回転及びピストン１３の上下動に同期して、すなわち、吸気行程、圧縮行程、爆発・膨張行程、及び排気行程よりなるエンジン１０における一連の４行程に同期して、所定の開閉タイミングで駆動される。
【００２８】
さらに、吸気側カムシャフト２３の近傍には、吸気バルブ２１のバルブタイミングを検出するためのカム角センサ４４が配設されており、このカム角センサ４４は、吸気側カムシャフト２３に連結された磁性体ロータ（図示しない）と電磁ピックアップ（図示しない）とから構成されている。また、磁性体ロータの外周には、複数の歯が等角度毎に形成されており、例えば、所定気筒の圧縮ＴＤＣの前、ＢＴＤＣ９０°〜３０°の間に、吸気側カムシャフト２３の回転にともなうパルス状のカム角度信号が検出されるようになっている。
【００２９】
吸気通路２０の空気取り入れ側には、エアクリーナ２４が接続されており、吸気通路２０の途中には、アクセルペダル（図示しない）の操作に基づいて開閉駆動されるスロットルバルブ２６が配設されている。かかるスロットルバルブ２６が開閉されることにより、吸入空気量が調整される。
【００３０】
そして、スロットルバルブ２６の近傍には、スロットル開度ＴＡを検出するスロットルセンサ４５が配設されている。さらに、スロットルバルブ２６の下流側には、吸気脈動を抑制するためのサージタンク２５が形成されている。そして、サージタンク２５には、サージタンク２５内における吸気圧力を検出する吸気圧力センサ４６が配設されている。また、各シリンダの吸気ポート２２の近傍には、燃焼室１５へ燃料を供給するためのインジェクタ１７が配設されている。各インジェクタ１７は、通電により開弁される電磁弁であり、各インジェクタ１７には、燃料ポンプ（図示しない）から圧送される燃料が供給される。
【００３１】
したがって、エンジン１０の作動時には、吸気通路２０には、エアクリーナ２４によって濾過された空気が取り込まれ、その空気の取り込みと同時に各インジェクタ１７から吸気ポート２２に向けて燃料が噴射される。この結果、吸気ポート２２では混合気が生成され、混合気は、吸入行程において開弁される吸気バルブ２１の開弁にともなって、燃焼室１５内に吸入される。
【００３２】
排気通路３０の途中には、排ガスを浄化するための三元触媒を内蔵してなる触媒コンバータ３６が配置されている。また、排気通路３０の途中には、排ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサ４７が配設されている。
【００３３】
本実施の形態におけるガソリンエンジンシステムでは、吸気バルブ２１の開閉タイミングを変更してバルブオーバラップ量の変更を実現するため、油圧により駆動される可変バルブタイミング機構（以下「ＶＶＴ」という）５０が配設されている。このＶＶＴ５０は、クランクシャフト１４（吸気側タイミングプーリ２７）の回転に対する吸気側カムシャフト２３の回転の位相を変化させることにより、吸気バルブ２１のバルブタイミングを連続的に変更させるための機構である。
【００３４】
かかるＶＶＴ５０の構成について、図２を参照して説明する。ここに図２は、ＶＶＴ５０が配設された吸気側カムシャフト２３近傍の断面、及びＶＶＴ５０を含むバルブタイミングの制御装置全体を示す説明図である。
【００３５】
このバルブタイミングの制御装置は、ＶＶＴ５０、同ＶＶＴ５０に対して駆動力を印加するオイルコントロールバルブ（以下「ＯＣＶ」という）８０、カム角度信号を検出するカム角センサ４４、カム角センサ４４等の各種センサからの入力信号に基づいてＯＣＶ８０を駆動制御するＥＣＵ７０等を備えている。
【００３６】
ＶＶＴ５０は、吸気側カムシャフト２３と吸気側タイミングプーリ２７との間に配設されており、吸気側カムシャフト２３は、シリンダヘッド１２、及びベアリングキャップ５１間において回転自在に支持されている。吸気側カムシャフト２３の先端部近傍には、吸気側タイミングプーリ２７が相対回動可能に装着されており、また、吸気側カムシャフト２３の先端には、インナキャップ５２が中空ボルト５３及びピン５４により一体回転可能に取着されている。
【００３７】
吸気側タイミングプーリ２７には、キャップ５５を有するハウジング５６がボルト５７及び、ピン５８により一体回転可能に取着されており、このハウジング５６によって、吸気側カムシャフト２３の先端、及びインナキャップ５２の全体が覆われている。また、吸気側タイミングプーリ２７の外周には、タイミングベルト３５を掛装するための外歯２７ａが多数形成されている。
【００３８】
吸気側カムシャフト２３、及び吸気側タイミングプーリ２７は、ハウジング５６、及びインナキャップ５２間に介在されたリングギヤ５９によって連結されている。リングギヤ５９は、略円環形状をなし、吸気側タイミングプーリ２７、ハウジング５６、及びインナキャップ５２によって囲まれた空間Ｓ内において、吸気側カムシャフト２３の軸方向へ往復動自在に収容されている。また、リングギヤ５９の内外周には多数の歯５９ａ、５９ｂが形成されている。
【００３９】
これに対応して、インナキャップ５２の外周、及びハウジング５６の内周には、多数の歯５２ａ、５６ｂが形成されている。これらの歯５９ａ、５９ｂ、５２ａ、５６ｂはいずれも、その歯すじが吸気側カムシャフト２３の軸線に対して所定角度で交差するヘリカル歯となっている。すなわち、歯５２ａと歯５９ａとが互いに噛合し、歯５６ｂと歯５９ｂとが互いに噛合しているヘリカルスプラインを構成している。
【００４０】
そして、これらの噛合によって、吸気側タイミングプーリ２７の回転は、ハウジング５６、及びインナキャップ５２を介して、吸気側カムシャフト２３に伝達される。また、各歯５９ａ、５９ｂ、５２ａ、５６ｂがヘリカル歯であることから、リングギヤ５９が吸気側カムシャフト２３の軸方向に移動すると、インナキャップ５２、及びハウジング５６に捻り力が付与され、吸気側カムシャフト２３が吸気側タイミングプーリ２７に対して相対移動する。
【００４１】
空間Ｓには、リングギヤ５９を軸方向へ移動させるために、リングギヤ５９の先端側に第１油圧室６０が設けられ、リングギヤ５９の基端側に第２油圧室６１が設けられている。そして、ベアリングキャップ５１は、第１油圧供給孔５１ａ、及び第２油圧供給孔５１ｂを有している。また、吸気側カムシャフト２３内部には、第１油圧供給孔５１ａと第１油圧室６０とを連通する第１油圧供給路６２、及び第２油圧供給孔５１ｂと第２油圧室６１とを連通する第２油圧供給路６３とが形成されている。
【００４２】
そして、各油圧供給孔５１ａ、５１ｂには、油圧ポンプ６４によってオイルパン６５から吸い上げられた潤滑油が、所定の圧力をもってオイルフィルタ６６を介して供給される。また、各油圧供給路６２、６３を介して各油圧室６０、６１へ選択的に油圧を供給するために、各油圧供給孔５１ａ、５１ｂには、ＯＣＶ８０が接続されている。
【００４３】
このＯＣＶ８０は、電磁式アクチュエータ８１、及びコイルスプリング８２によって駆動されるプランジャ８３が、スプール８４を軸方向に往復移動させることにより潤滑油の流れ方向を切り替える４ポート方向制御弁である。そして、電磁式アクチュエータ８１が、デューティ制御されることによってその開度が調整され、各油圧室６０、６１に供給する油圧の大きさが調整される。なお、本実施の形態においては、このＯＣＶ８０もＶＶＴ５０の構成に含めるものとする。
【００４４】
ＯＣＶ８０のケーシング８５は、タンクポート８５ｔ、Ａポート８５ａ、Ｂポート８５ｂ、及びリザーバポート８５ｒを有している。そして、タンクポート８５ｔは、油圧ポンプ６４を介してオイルパン６５と接続されており、Ａポート８５ａは、第１油圧供給孔５１ａと、Ｂポート８５ｂは、第２油圧供給孔５１ｂと接続されている。また、リザーバポート８５ｒは、オイルパン６５と連通されている。
【００４５】
スプール８４は、円筒状の弁体であり、２つのポート間における潤滑油の流れを封止する４つのランド８４ａと、２つのポート間を連通し、潤滑油の流れを許容するパセージ８４ｂ、２つのパセージ８４ｃとを有している。
【００４６】
これらの構成を備えるＶＶＴ５０では、ＯＣＶ８０が駆動制御され、スプール８４が図面左方に移動された場合には、パセージ８４ｂはタンクポート８５ｔとＡポート８５ａとを連通し、第１油圧供給孔５１ａに潤滑油が供給される。そして、第１油圧供給孔５１ａに供給された潤滑油は、第１油圧供給路６２を介して第１油圧室６０に供給され、リングギヤ５９の先端側に油圧が印加される。
【００４７】
これと同時に、パセージ８４ｃは、Ｂポート８５ｂとリザーバポート８５ｒとを連通し、第２油圧室６１内の潤滑油は、第２油圧供給路６３、第２油圧供給孔５１ｂ、及びＯＣＶ８０のＢポート８５ｂ、リザーバポート８５ｒを介して、オイルパン６５に排出される。
【００４８】
したがって、リングギヤ５９は、先端側に印加された油圧によって基端側（図面右方）に回動しながら移動され、インナキャップ５２を介して吸気側カムシャフト２３に捻りが付与される。この結果、吸気側タイミングプーリ２７（クランクシャフト１４）に対する吸気側カムシャフト２３の回転位相が変更され、吸気側カムシャフト２３は最遅角位置から最進角位置に向けて回転し、吸気バルブ２１の開弁タイミングが進角される。
【００４９】
こうして開弁タイミングが進角された吸気バルブ２１は、排気バルブ３１が開弁している間に開弁されることとなり、吸気バルブ２１と排気バルブ３１とが同時に開弁するバルブオーバラップ期間が拡大される。なお、リングギヤ５９の基端側への移動は、リングギヤ５９が吸気側タイミングプーリ２７と当接することによって規制され、リングギヤ５９が吸気側タイミングプーリ２７と当接して停止した際に、吸気バルブ２１の開弁タイミングが最も早くなる。
【００５０】
一方、ＯＣＶ８０が駆動制御され、スプール８４が図面右方に移動された場合には、パセージ８４ｂはタンクポート８５ｔとＢポート８５ｂとを連通し、第２油圧供給孔５１ｂに潤滑油が供給される。そして、第２油圧供給孔５１ｂに供給された潤滑油は、第２油圧供給路６３を介して第２油圧室６１に供給され、リングギヤ５９の基端側に油圧が印加される。
【００５１】
これと同時に、パセージ８４ｃは、Ａポート８５ａとリザーバポート８５ｒとを連通し、第１油圧室６０内の潤滑油は、第１油圧供給路６２、第１油圧供給孔５１ａ、及びＯＣＶ８０のＡポート８５ａ、リザーバポート８５ｒを介して、オイルパン６５に排出される。
【００５２】
したがって、リングギヤ５９は、基端側に印加された油圧によって先端側（図面左方）に回動しながら移動され、インナキャップ５２を介して吸気側カムシャフト２３に逆向きの捻りが付与される。この結果、吸気側タイミングプーリ２７（クランクシャフト１４）に対する吸気側カムシャフト２３の回転位相が変更され、吸気側カムシャフト２３は最進角位置から最遅角位置に向けて回転し、吸気バルブ２１の開弁タイミングが遅角される。
【００５３】
こうして、吸気バルブ２１の開弁タイミングが遅角されることにより、吸気バルブ２１と排気バルブ３１とが同時に開弁するバルブオーバラップ期間が縮小、あるいは、除去される。なお、リングギヤ５９の先端側への移動は、リングギヤ５９がハウジング５６と当接することによって規制され、リングギヤ５９がハウジング５６と当接して停止した際に、吸気バルブ２１の開弁タイミングが最も遅くなる。
上記ＶＶＴ５０により変更される吸気バルブ２１のバルブタイミングは、カム角センサ４４から出力されるカム角度信号と、クランク角センサ４０から出力されるクランク角度信号によって算出される。
【００５４】
すなわち、例えば、ＥＣＵ７０にカム角度信号が入力されてから、ＢＴＤＣ３０°のクランク角度信号（基準タイミング信号）が入力されるまでに要する時間をエンジン回転数ＮＥを用いて計測し、その時間を既知の時間とクランク角度の関係を用い変位角度に換算することによってクランクシャフト１４に対する吸気側カムシャフト２３の変位角度が算出される。
【００５５】
続いて、本実施の形態にかかるバルブタイミング制御装置の異常検出装置の制御系について図３に示す制御ブロック図を参照して説明する。
同バルブタイミング制御装置の異常検出装置の制御系は、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）７０を核として構成されている。
【００５６】
ＥＣＵ７０は、バルブタイミング制御装置の作動異常を検出をするための各種プログラム、各種条件に対応したバルブタイミングの変更を行うためのマップ等を格納したＲＯＭ７１を有している。
【００５７】
さらに、ＥＣＵ７０は、ＲＯＭ７１に格納された制御プログラムに基づいて演算処理を実行するＣＰＵ７２、同ＣＰＵ７２での演算結果、各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するＲＡＭ７３、電源供給停止時にＲＡＭ７３に格納された各種データを保持するためのバックアップＲＡＭ７４を有している。
【００５８】
そして、ＣＰＵ７２、ＲＯＭ７１、ＲＡＭ７３、及びバックアップＲＡＭ７４は、バス７５を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース７６、及び出力インターフェース７７と接続されている。
【００５９】
入力インターフェース７６には、クランク角センサ４０、エンジン回転数センサ４１、気筒判別センサ４２、水温センサ４３、カム角センサ４４、スロットルセンサ４５、吸気圧力センサ４６、酸素センサ４７等が接続されている。そして、各センサから出力された信号がアナログ信号である場合には、図示しないＡ／Ｄコンバータによってディジタル信号に変換された後、双方向バス７５に出力される。
【００６０】
また、出力インターフェース７７には、インジェクタ１７、イグナイタ１９、ＯＣＶ８０等の外部回路が接続されており、これら外部回路は、ＣＰＵ７２において実行された制御プログラムの演算結果に基づいて作動制御される。
【００６１】
次に、上記構成を備えたバルブタイミング制御装置の異常検出装置による同異常検出手順を、図４〜図１２を参照して説明する。
ここで図４〜図６は、前記ＥＣＵ７０内のＣＰＵ７２が実行する「ＶＶＴ異常検出処理」プログラムの処理手順を示すに示すフローチャートであり、同プログラムはほぼ６５ｍｓ（τ２）毎の定時割り込み処理にて実行される。
【００６２】
また、図７〜図９及び図１２は、「ＶＶＴ異常検出処理」にかかるタイムチャートの概要を示すものである。
さて、図４に示すフローチャートのステップＳ１０においては、「ＶＶＴ異常検出処理」を実行するにあたっての条件、例えば上述した各種センサの検出機能に異常がないか、あるいはバッテリ電圧が充分であるか等の条件が判断される。このステップＳ１０の判断で「ＮＯ」と判断されるとき、すなわち上記条件が満たされないときは、以下において何の処理も実行せずこの「ＶＶＴ異常検出処理」をぬける。
【００６３】
一方、同ステップＳ１０の判断で「ＹＥＳ」と判断されるとき、すなわち上記条件が満たされるときには次のステップＳ２０に移行し、ＣＰＵ７２は上述したクランク角センサ４０、カム角センサ４４等各種センサからの検出信号を読み込む。そして次のステップＳ３０に移行し、「フェイルフラグ設定」の処理を行う。このステップＳ３０の「フェイルフラグ設定処理」を、図６に示すフローチャートを参照して説明する。
【００６４】
この「フェイルフラグ設定処理」ではＶＶＴ５０にフェイルが発生しているか否かの判断がなされる。そして、フェイルが発生している場合には、発生しているフェイルが進角フェイルであるのか、遅角フェイルであるのかの判断がなされる。
【００６５】
まず同フローチャートのステップＳ３００において、以下の不等号
（３−１） ＣＶＴＥＲ ≧ ５ｓｅｃ かつ
（３−２） ＣＶＴＳＴＰ ≧ ５ｓｅｃ
が成立するか否かの判断がなされる。
【００６６】
ここでＣＶＴＥＲは、ＶＶＴ制御にかかる目標変位角度ＶＴＴと実変位角度ＶＴとの偏差Δσの絶対値が５°ＣＡを超える時間をカウントするカウンタ（以下、継続時間カウンタと記す）である。そのため、ＶＶＴ５０にフェイルが発生して実変位角度ＶＴが目標変位角度ＶＴＴに接近できない場合は、継続時間カウンタＣＶＴＥＲのカウント数は増大する。
【００６７】
ここで、目標変位角度ＶＴＴはＶＶＴ制御処理（フィードバック制御処理）において目標として設定される前記クランクシャフト１４に対する吸気側カムシャフト２３の位相変位角度である。そして、同目標変位角度ＶＴＴは、エンジン回転数センサ４１により検出されるエンジン回転数ＮＥと吸気圧力センサ４６により検出される吸気圧力ＰＭとに基づき、エンジンの使用運転域に応じて決定される。
【００６８】
また、実変位角度ＶＴは、クランクシャフト１４に対する吸気側カムシャフト２３の現実の変位角度であり、基準となるクランク角度信号（基準タイミング信号）とカム角度信号とに基づいて次のように算出される。
【００６９】
先ず、カム角センサ４４によって検出されるカム角度信号がＥＣＵ７０に入力されてから、クランク角センサ４０によって検出される基準タイミング信号がＥＣＵ７０に入力されるまでの信号間隔（パルス間隔）を、エンジン回転数ＮＥを用いて時間として計測する。次に、既知のクランク角度と時間（エンジン回転数ＮＥ）との関係を用いることによって、計測された時間がクランク角度に対するカム角度としての実変位角度ＶＴに換算される。
【００７０】
また、ＣＶＴＳＴＰは、実変位角度ＶＴが変位中にその変位期間をカウントするカウンタ（以下、停止時間カウンタと記す）で、以下で説明する「ＶＴ０更新処理」において、実変位角度ＶＴの変位量ΔＶＴが５°ＣＡに達する毎に「０」リセットされるものとする。そのため、ＶＶＴ５０にフェイルが発生して実変位角度ＶＴが変位しなくなると停止時間カウンタＣＶＴＳＴＰのカウント数は増大する。ただし、この停止時間カウンタＣＶＴＳＴＰのカウント数の増大は、実変位角度ＶＴが目標変位角度ＶＴＴに収束した場合にも発生する。
【００７１】
なお、上記継続時間カウンタＣＶＴＥＲ及び停止時間カウンタＣＶＴＳＴＰは実際のプログラム上においては数値カウンタであるが、以下の説明においては時間に換算されたものとして取り扱う。
【００７２】
さて、このステップＳ３００においては上記（３−１）式及び（３−２）式を共に満足する場合のみ、すなわち、継続時間カウンタＣＶＴＥＲ及び停止時間カウンタＣＶＴＳＴＰが各々５秒（ｓｅｃ）以上のときＶＶＴ５０にフェイルが発生したと判断されてステップＳ３１０に移行する。一方、同ステップＳ３００において上記（３−１）式及び（３−２）式のうちいずれかを満足しない場合はＶＶＴ５０にフェイルが発生していないと判断されて、進角フェイルフラグＸＶＴＦＡ、遅角フェイルフラグＸＶＴＦＲのいずれも設定されずに「フェイルフラグ設定処理」を抜ける。
【００７３】
次にステップＳ３１０においては、ＶＶＴ５０に発生したフェイルが進角側で発生したか否かが判断される。例えば現在の実変位角度ＶＴが３０°ＣＡ以上でであると判断された場合には進角側で発生したと判断され、次のステップＳ３２０において進角フェイルフラグＸＶＴＦＡが立てられる。すなわち、実変位角度ＶＴが３０°ＣＡ以上であることから、進角状態にあるＶＶＴ５０においてフェイルが発生したと判断されるのである。
【００７４】
一方、ステップＳ３１０において現在の実変位角度ＶＴが３０°ＣＡ未満であると判断された場合にはステップＳ３３０において遅角フェイルフラグＸＶＴＦＲが立てられる。すなわち、実変位角度ＶＴが３０°ＣＡ未満であり、遅角状態にあるＶＶＴ５０においてフェイルが発生したと判断されるのである。
【００７５】
なお、前記進角フェイルフラグＸＶＴＦＡ及び遅角フェイルフラグＸＶＴＦＲは、停止時間カウンタＣＶＴＳＴＰが「０」リセットされるときにリセットされるものとする。
【００７６】
以上で「フェイルフラグ設定処理」を終了し、図４に示す「ＶＶＴ異常検出処理」に戻り同図４に示すステップＳ４０に移行する。同ステップＳ４０では、ＶＶＴ５０にフェイルが発生しているか否か、すなわち前記進角フェイルフラグＸＶＴＦＡ又は遅角フェイルフラグＸＶＴＦＲが立っているか否かの判断がなされる。フェイルフラグが立っていればステップＳ５０に移行し、立っていなければ図５に示すステップＳ１２０に移行する。
【００７７】
ステップＳ５０においては、ＶＶＴ５０のフェイルが進角側で発生したか否か、すなわち進角フェイルフラグＸＶＴＦＡが立っているか否かが判断され、進角フェイルフラグＸＶＴＦＡが立っていればステップＳ６０以降に移行する。一方遅角フェイルフラグＸＶＴＦＲが立っている場合ステップＳ９０以降に移行する。
【００７８】
なお、以下ステップＳ６０とステップＳ９０、ステップＳ７０とステップＳ１００は同一処理のため、遅角フェイルフラグＸＶＴＦＲが立っている場合のみを図７〜図９に示す「ＶＶＴ異常検出処理」にかかるタイムチャートを参照して説明する。なお同図７〜図９においては、最遅角を０°ＣＡ、最進角を５０°ＣＡとし、図７（ａ）〜図９（ａ）は、目標変位角度ＶＴＴを３５°ＣＡに設定した場合の実変位角度ＶＴの時間的推移をそれぞれ示すものである。
【００７９】
ここで、図７（ａ）は遅角フェイルフラグＸＶＴＦＲが立たない正常時における実変位角度ＶＴの時間的推移の一例を示ものである。一方、図８（ａ）は、同図８（ａ）に示す時刻ｔｆ１において、遅角側（ほぼ２７．５°ＣＡ）でＶＶＴ５０にフェイルが発生した場合における実変位角度ＶＴの時間的推移の一例を示ものである。しかも、以下で説明するＯＣＶ（オイルコントロールバルブ）８０の強制駆動を６回行っても同フェイルが解除されなく遅角異常判定がなされる場合を示すものである。
【００８０】
また、図９（ａ）は、同図９（ａ）に示す時刻ｔｆ２において、遅角側（ほぼ１７．５°ＣＡ）でＶＶＴ５０にフェイルが発生した場合における実変位角度ＶＴの時間的推移の一例を示ものである。しかもこの場合は、以下で説明するＯＣＶ８０の強制駆動を２回行ったとき同フェイルが解除されて遅角異常判定がなされない場合を示すものである。
【００８１】
なお、図７〜図９においては、時刻ｔ０において新たなＶＶＴ制御処理が開始されたものとする。また、図７（ｂ）〜図９（ｂ）は前記継続時間カウンタＣＶＴＥＲのカウント推移、図７（ｃ）〜図９（ｃ）は停止時間カウンタＣＶＴＳＴＰのカウント推移を示すもので、縦軸値が大きいほど経過時間が長いものとする。また図７（ｇ）〜図９（ｇ）はＶＶＴ制御タイミングの概要、図７（ｈ）〜図９（ｈ）は異常検出タイミングの概要を各々示すものである。
【００８２】
ちなみに、図８においては停止時間カウンタＣＶＴＳＴＰが時刻ｔ１において「０」リセットされ、同時刻ｔ１から５秒経過した時刻ｔ２に遅角フェイルフラグＸＶＴＦＲが立つ。このときＯＣＶ８０の強制駆動が開始され、図４に示すステップＳ９０においては、同ＯＣＶ８０の強制駆動が６回以上行われたか否かの判断がなされる。ＯＣＶ８０の強制駆動が６回以上行われた場合には次のステップＳ１００に移行する。一方、ＯＣＶ８０の強制駆動が６回未満の場合は、図５に示すステップＳ１６０に移行する。
【００８３】
ここで図１０を参照してＯＣＶ８０の強制駆動について説明する。
ＯＣＶ８０の強制駆動とは、図１０（ｂ）に示すようなＯＣＶ駆動波形を０．５秒毎に電磁式アクチュエータ８１に印加することである。なお本実施の形態では、同ＯＣＶ駆動波形を電磁式アクチュエータ８１に連続して６回印加するものとする。このとき、ＶＶＴ５０は、その動作が正常である場合、図１０（ａ）に示すように同ＯＣＶ駆動波形に追従して、実変位角度ＶＴを最大変位角度、例えば５０°ＣＡまで変位させることができる。
【００８４】
一方、ＶＶＴ５０にＯＣＶ８０の強制駆動によって解除されない異常が発生している場合には、同ＯＣＶ駆動波形を電磁式アクチュエータ８１に印加しても実変位角度ＶＴは変動しない。このときの実変位角度ＶＴ及びＯＣＶ駆動波形の時間的推移を、図８（ａ）及び図８（ｅ）の時刻ｔ２〜ｔ３にて示す。
【００８５】
さて、図４に示すステップＳ１００においては、前記図６に示すフローチャートのステップＳ３００と同様に、再び以下の不等号
（３−１） ＣＶＴＥＲ ≧ ５ｓｅｃ かつ
（３−２） ＣＶＴＳＴＰ ≧ ５ｓｅｃ
が成立するか否かの判断がなされる。
【００８６】
このステップＳ１００において上記（３−１）式及び（３−２）式を共に満足する場合のみ、すなわち、継続時間カウンタＣＶＴＥＲ及び停止時間カウンタＣＶＴＳＴＰが各々５秒（ｓｅｃ）以上のときは、ステップＳ１１０に移行して遅角異常の判定をするとともに、図８（ｆ）の時刻ｔ３に示すように遅角異常フラグを立てる。このとき同遅角異常フラグに基づき警告ランプ（図示せず）等を点灯させることにより外部にＶＶＴ５０の異常が知らされる。
なお、ステップＳ７０及びステップＳ１００においてフェイルフラグ条件の再確認を行うのは、目標変位角度ＶＴＴの変更等により継続時間カウンタＣＶＴＥＲのリセットが行われる場合、フェイルフラグ（進角フェイルフラグＸＶＴＦＡ又は遅角フェイルフラグＸＶＴＦＲ）が過去において成立した履歴であって現在は成立でも不成立でもない不感帯となる場合があるからである。同フェイルフラグのリセットが停止時間カウンタＣＶＴＳＴＰのリセット時のみに行われることは上述した通りである。こうしたフェイルフラグ条件の再確認により異常判定の信頼性が増すこととなる。
【００８７】
また、同様に進角フェイルフラグＸＶＴＦＡが立っている場合は、ステップＳ８０においては進角異常の判定をするとともに進角異常フラグが立てられ、この進角異常フラグに基づき同様に警告ランプ（図示せず）等を点灯させることにより外部にＶＶＴ５０の異常が知らされる。そして、図５に示すステップＳ１６０に移行する。
【００８８】
一方、上記ステップＳ６０あるいはステップＳ９０にかかるＯＣＶ８０の強制駆動により正常復帰した場合には次のようになる。
ここでは図９を参照してＯＣＶ８０の強制駆動により遅角フェイルが正常復帰した場合を説明する。
【００８９】
前述したように 同図９（ａ）に示す時刻ｔｆ２において、遅角側（ほぼ１７．５°ＣＡ）でＶＶＴ５０にフェイルが発生したものとする。このフェイルとして例えば、同ＶＶＴ５０の製造時に発生した金属くずがＶＶＴ５０の油の循環に伴なってＯＣＶ８０に移動し、同ＯＣＶ８０のスプール８４の移動が同金属くずにより阻止される等のフェイルが考えられる。
【００９０】
このような場合、停止時間カウンタＣＶＴＳＴＰが時刻ｔ１において「０」リセットされ、同時刻ｔ１から５秒経過した時刻ｔ２に遅角フェイルフラグＸＶＴＦＲが立つ（図９（ｄ））とともに、同時刻ｔ２においてＯＣＶ８０の強制駆動が開始される。そしてＯＣＶ８０の強制駆動が２回終了するほぼ時刻ｔ３においてＶＶＴ５０のフェイルが取り除かれたとすると、同時刻ｔ３においてＶＶＴ５０が正常復帰するとともに遅角フェイルフラグＸＶＴＦＲが「０」リセットされる。そのため遅角異常の判定がなされず且つ遅角異常フラグが立てられることもなく、時刻ｔ３から新たなＶＶＴ制御処理が開始されることとなる。それは、ＯＣＶ８０の強制駆動を行ったために、例えば前記スプール８４の移動を阻止していた金属くずが油中に除かれＯＣＶ８０のフェイルが解除されたことによる。
すなわち、前記フェイルフラグが立った場合においてＯＣＶ８０を強制駆動することにより、フェイルを再確認してＶＶＴ５０の異常判定をすることができる。さらに、フェイルを解除させることもできる。
【００９１】
次に、図５に示すステップＳ１２０〜ステップＳ１５０においては、図４に示すステップＳ４０においてフェイルフラグが立っていない場合であって、ステップＳ１２０〜ステップＳ１４０に示す条件を全て満足するとき、ステップＳ１５０においてＶＶＴ５０の正常判定を行うものである。
【００９２】
まず、ステップＳ１２０においては、角度ＶＴ０と角度ｖｔ０ｍの差の絶対値が５°ＣＡ以上か否かの判断がされる。ここで角度ＶＴ０は、図１１の「ＶＴ更新処理」のステップＳ５００及びステップＳ５１０に示すように、実変位角度ＶＴが５°ＣＡ以上変位する（ステップＳ５００）毎に、同実変位角度ＶＴの値が書き込み更新される（ステップＳ５１０）ものである（以下、更新実変位角度ＶＴ０と記す）。
【００９３】
ここで図１１に示す「ＶＴ０更新処理」は、ＣＰＵ７２が実行するＶＶＴ制御処理プログラムの中で実行されるものである。そして、このＶＶＴ制御処理プログラムが例えば１８０°ＣＡ毎の定時割り込み処理で実行されるものであるとすると、同「ＶＴ０更新処理」も同様に１８０°ＣＡ毎の定時割り込み処理で実行され、例えばエンジン回転数ＮＥが１５００ｒｐｍの定速走行時、ほぼ２０ｍｓ（τ１）毎の割り込み頻度にて実行される。なお、この「ＶＴ０更新処理」においては、上述したＶＴ０の更新処理の他、同図１１に示すステップＳ５１０において、前述した停止時間カウンタＣＶＴＳＴＰの「０」リセットが行われる。
【００９４】
上記実変位角度ＶＴ及び更新実変位角度ＶＴ０の時間的推移を、それぞれ図１２（ｃ）及び図１２（ｄ）に示す。なお、更新実変位角度ＶＴ０の書き込み更新は、図１２（ａ）に示す所定のＶＶＴ制御タイミングに同期して行われる。この更新時は、図１２のタイムチャートで示すと、同図１２（ａ）に示すＶＶＴ制御タイミングである時刻ｔ１１，ｔ１５及びｔ１８となる。
【００９５】
また、前記角度ｖｔ０ｍは、図５のステップＳ１６０及び図１２（ｅ）に示されるように、更新実変位角度ＶＴ０の値が図１２（ｂ）に示す異常検出タイミング（τ２）毎に書き込み更新されるものである（以下、変換実変位角度ｖｔ０ｍと記す）。
【００９６】
すなわち、ステップＳ１２０においては、ＶＶＴ制御タイミングで検出される実変位角度ＶＴの変位量ΔＶＴを異常検出タイミングで検出するようにしたものであり、タイミング的ズレが存在するもののその検出変位量ΔＶＴは等しい。
【００９７】
このステップＳ１２０において、更新実変位角度ＶＴ０と変換実変位角度ｖｔ０ｍの変位量ΔＶＴが５°ＣＡ以上と判断された場合にはステップＳ１３０に移行し、更新実変位角度ＶＴ０と変換実変位角度ｖｔ０ｍの変位量ΔＶＴが５°ＣＡ未満と判断された場合にはステップＳ１６０に移行する。
【００９８】
ステップＳ１３０では、時間ｅｖｔｓｔｐｍ が５秒未満か否かが判断される。この時間ｅｖｔｓｔｐｍ はステップＳ１６０及び図１２（ｆ），図１２（ｇ）に示されるように、停止時間カウンタＣＶＴＳＴＰの値が図１２（ｂ）に示す異常検出タイミング（τ２）毎に書き込み更新されるものである（以下、更新停止時間カウンタｅｖｔｓｔｐｍ と記す）。なお、この更新停止時間カウンタｅｖｔｓｔｐｍ も停止時間カウンタＣＶＴＳＴＰと同様に実際のプログラム上においては数値カウンタであるが、以下の説明においては時間に換算されたものとして取り扱う。また、この更新停止時間カウンタｅｖｔｓｔｐｍ は、前記変換実変位角度ｖｔ０ｍと同様にＶＶＴ制御タイミングの停止時間カウンタＣＶＴＳＴＰを異常検出タイミングに変更するものである。
【００９９】
このステップＳ１３０において、更新停止時間カウンタｅｖｔｓｔｐｍ が５秒未満と判断された場合にはステップＳ１４０に移行し、一方同更新停止時間カウンタｅｖｔｓｔｐｍ が５秒以上と判断された場合にはステップＳ１６０に移行する。
【０１００】
ステップＳ１４０においては、エンジン始動から３秒間以上経過したか否かが判断される。３秒間以上経過していればステップＳ１５０に移行してＶＶＴ５０の正常判定を行う。一方、エンジン始動から３秒未満の場合はステップＳ１６０に移行する。このステップＳ１４０が設けられているのは、エンジン始動時におけるＶＶＴ５０の過渡的な不安定さを判定条件から除外するためである。
【０１０１】
ステップＳ１６０においては、変換実変位角度ｖｔ０ｍ及び更新停止時間カウンタｅｖｔｓｔｐｍ の更新を行う。この更新時は、図１２のタイムチャートで示すと、同図１２（ｂ）に示す異常検出タイミングである時刻ｔ１２，ｔ１６及びｔ１７となる。なお、ステップＳ１２０，ステップＳ１３０及びステップＳ１４０から直接同ステップＳ１６０に移行した場合は、この「ＶＶＴ異常検出処理」において異常判定も正常判定もなされず、ただ変換実変位角度ｖｔ０ｍ及び更新停止時間カウンタｅｖｔｓｔｐｍ の更新のみが行われる。
【０１０２】
以上の処理がほぼ６５ｍｓ毎に繰り返し実行される。
以上説明した実施の形態によって得られる効果について、以下に記載する。
・本実施の形態においては、ＶＶＴ５０にフェイルが発生して進角フェイルフラグＸＶＴＦＡ又は遅角フェイルフラグＸＶＴＦＲが立ったとき、ＯＣＶ８０を強制駆動させてそのフェイルの再確認を行った後においてＶＶＴ５０の異常判定をする。したがって、より信頼性の高いバルブタイミング制御装置の異常検出を行うことができるとともに、ＯＣＶ８０の強制駆動によりバルブタイミング制御装置のフェイルを解除することもできる。
【０１０３】
・本実施の形態においては、継続時間カウンタＣＶＴＥＲ及び停止時間カウンタＣＶＴＳＴＰのカウント時間に基づいてＶＶＴ５０のフェイル判断を行う。そのため、例えば目標変位角度ＶＴＴと実変位角度ＶＴとの偏差Δσが大きい初期段階において、実変位角度ＶＴが変位しているにもかかわらずＶＶＴ５０にフェイルが発生していると誤判断されることを回避することができ、より信頼性の高いバルブタイミング制御装置の異常検出を行うことができる。
【０１０４】
なお、この発明は、次のように変更して具体化することも可能である。
・本実施の形態においては、フェイル判断及び異常判定に使用する目標変位角度ＶＴＴと実変位角度ＶＴとの偏差Δσの絶対値を５°ＣＡとしたがこれに限定されるものではない。同偏差Δσの絶対値は４°ＣＡ，６°ＣＡ等であってもよい。
【０１０５】
・本実施の形態においては、フェイル判断及び異常判定に使用する実変位角度ＶＴの変位量ΔＶＴの絶対値を５°ＣＡとしたがこれに限定されるものではない。同変位量ΔＶＴの絶対値は３°ＣＡ，４°ＣＡあるいは６°ＣＡ等であってもよい。
【０１０６】
・本実施の形態においては、フェイル判断及び異常判定に使用する継続時間カウンタＣＶＴＥＲ及び停止時間カウンタＣＶＴＳＴＰのカウント時間を５秒としたがこれに限定されるものではない。同カウント時間は、３秒，４秒あるいは６秒等であってもよい。また、継続時間カウンタＣＶＴＥＲ及び停止時間カウンタＣＶＴＳＴＰにおいてそれぞれカウント時間が異なったものであってもよい。
【０１０７】
・本実施の形態においては、ＯＣＶ８０の強制駆動回数を６回としたが強制駆動回数はこれに限定されるものではない。
・本実施の形態においては、ＯＣＶ８０の強制駆動をフェイルフラグの設定後すなわちフェイルフラグが立つのを確認してから行ったがこれに限定されるものではない。例えば、フェイルフラグの設定前にすなわち図４のステップＳ３０の前で行ってもよい。
【０１０８】
・本実施の形態においては、ヘリカル歯を使用したヘリカルスプライン式のＶＶＴ５０形式を示したが、ＶＶＴ５０の形式はベーンを使用したベーン式ＶＶＴであってもよい。
【０１０９】
・本実施の形態においては、吸気バルブ２１のバルブタイミングを可変制御することによりバルブオーバラップの期間を変更する構成を備えている。しかしながら、排気バルブ３１のバルブタイミングを可変制御することにより、あるいは、吸気バルブ２１、及び排気バルブ３１のバルブタイミングを可変制御することによりバルブオーバラップの期間を変更する構成としてもよい。
【０１１０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、オイルコントロールバルブを強制駆動することにより取り除かれる異常は、バルブタイミング制御装置の異常と判定されない。そのため、より信頼性の高いバルブタイミング制御装置の異常検出を行うことができる。
【０１１１】
さらに、バルブタイミング制御装置に異常が発生したと判断されるとき、オイルコントロールバルブを強制駆動してその異常の判断が再確認される。そのため、より信頼性の高いバルブタイミング制御装置の異常検出を行うことができる。
【０１１２】
請求項２記載の発明によれば、異常検出条件に継続時間を加味して行う。したがって、異常検出において誤検出を回避でき、より信頼性の高いバルブタイミング制御装置の異常検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるガソリンエンジンシステムの概略構成を示すシステム構成図。
【図２】可変バルブタイミング機構システムの概略構成図。
【図３】バルブタイミング制御装置の異常検出装置における制御ブロック図。
【図４】ＶＶＴ異常検出の処理手順を示すフローチャート。
【図５】同ＶＶＴ異常検出の処理手順を示すフローチャート。
【図６】同ＶＶＴ異常検出の処理手順を示すフローチャート。
【図７】実施の形態の動作態様を示すタイミングチャート。
【図８】実施の形態の動作態様を示すタイミングチャート。
【図９】実施の形態の動作態様を示すタイミングチャート。
【図１０】ＯＣＶ強制駆動の説明図。
【図１１】ＶＴ０更新の処理手順を示すフローチャート。
【図１２】実施の形態の動作態様を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
１０…エンジン、１４…クランクシャフト、１５…燃焼室、２０…吸気通路、２１…吸気バルブ、２２…吸気ポート、２３…吸気側カムシャフト、２６…スロットルバルブ、３０…排気通路、４０…クランク角センサ、４４…カム角センサ、４５…スロットルセンサ、４６…吸気圧力センサ、５０…ＶＶＴ（可変バルブタイミング機構）、７０…ＥＣＵ、７１…ＲＯＭ、７２…ＣＰＵ、７３…ＲＡＭ、８０…ＯＣＶ（オイルコントロールバルブ）。
Claims (2)
- オイルコントロールバルブによるオイルの流量制御に基づき内燃機関のバルブタイミングを可変とする可変バルブタイミング機構を備えるバルブタイミング制御装置の異常を検出する装置であって、
前記バルブタイミングについての目標バルブタイミングと実バルブタイミングとの偏差を検出する偏差検出手段と、
前記実バルブタイミングの変化量を検出する変化量検出手段と、
前記検出される目標バルブタイミングと実バルブタイミングとの偏差条件が異常で且つ、前記検出される実バルブタイミングの変化量条件が異常であるとき前記オイルコントロールバルブを強制駆動する強制駆動手段と、
前記オイルコントロールバルブの強制駆動後においても、前記検出される目標バルブタイミングと実バルブタイミングとの偏差条件が異常で且つ、前記検出される実バルブタイミングの変化量条件が異常であるとき前記バルブタイミング制御装置が異常である旨判定する判定手段と、
を備えることを特徴とするバルブタイミング制御装置の異常検出装置。 - 請求項１記載のバルブタイミング制御装置の異常検出装置において、
前記強制駆動手段及び前記判定手段は、前記検出される目標バルブタイミングと実バルブタイミングとの偏差が所定値以上となる状態が所定時間継続されることをもって前記偏差条件の異常を判断し、前記検出される実バルブタイミングの変化量が所定値以下となる状態が所定時間継続されることをもって前記変化量条件の異常を判断する
ことを特徴とするバルブタイミング制御装置の異常検出装置。
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